堿液環(huán)境中電極化處理等離子噴涂HA涂層及其性能研究.pdf

1、等離子噴涂HA涂層在臨床上已經(jīng)得到了較好的應(yīng)用。然而，由于特殊的熱歷史，等離子噴涂過程中羥基磷灰石會(huì)出現(xiàn)熱分解、脫羥基、非晶化等現(xiàn)象，這都將影響HA涂層的力學(xué)及生物學(xué)性能。為了改善涂層的綜合性能，因此有必要對等離子噴涂羥基磷灰石涂層進(jìn)行后處理。 本文綜合了目前常用的等離子噴涂羥基磷灰石涂層后處理方法的作用機(jī)理，提出了一種新型的等離子噴涂羥基磷灰石涂層后處理方法——堿液環(huán)境中電極化處理法。首先，通過正交設(shè)計(jì)法優(yōu)選出了一種最佳的堿液

2、環(huán)境中電極化處理?xiàng)l件，然后將采用優(yōu)化條件的堿液環(huán)境中電極化處理與水蒸汽處理進(jìn)行對比研究，主要考察兩者的理化性能、力學(xué)性能，并考察了其體內(nèi)外生物學(xué)性能。 理化性能測試結(jié)果表明，堿液環(huán)境中電極化處理能夠提高等離子噴涂羥基磷灰石涂層的結(jié)晶度，消除涂層中的雜相，恢復(fù)涂層的結(jié)構(gòu)完整性；經(jīng)過堿液環(huán)境中電極化處理的涂層表面仍然保持了層狀多孔結(jié)構(gòu)，且表面裂紋較少；與水蒸汽處理相比，堿液環(huán)境中電極化處理后的涂層的親水性更好，表面能更高，且在涂層表

3、面產(chǎn)生了更多的負(fù)電荷；堿液環(huán)境中電極化處理后的涂層比水蒸汽處理后的涂層具有更好的體外穩(wěn)定性。力學(xué)性能測試結(jié)果顯示，堿液環(huán)境中電極化處理后的涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度雖然略微地小于水蒸汽處理，但仍然達(dá)到了ISO 13779-2：2000標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。通過FCS浸泡、蛋白浸泡、細(xì)胞培養(yǎng)等手段考察了水蒸汽處理及堿液環(huán)境中電極化處理涂層的體外生物學(xué)性能。FCS浸泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，堿液環(huán)境中電極化處理涂層的鈣磷吸附能力要優(yōu)于水蒸汽處理涂層。蛋白質(zhì)浸

4、泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與水蒸汽處理相比，堿液環(huán)境中電極化處理的涂層表面的蛋白質(zhì)吸附能力更強(qiáng)。由MTT結(jié)果可得，蛋白浸泡有利于堿液環(huán)境中電極化處理涂層表面細(xì)胞的生長及增殖。熒光染色及SEM觀察結(jié)果表明，蛋白浸泡使得堿液環(huán)境中電極化處理涂層表面細(xì)胞具有正常的細(xì)胞形態(tài)，且能促進(jìn)了細(xì)胞的粘附及生長。 采用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步考察了水蒸汽處理及堿液環(huán)境中電極化處理涂層的體內(nèi)生物學(xué)性能。常規(guī)組織切片觀察及推出強(qiáng)度結(jié)果顯示，涂層植入骨內(nèi)后，涂層與宿主骨之