材料表面微圖形化的制備及其生物相容性研究.pdf

1、生物材料的生物相容性包括血液相容性和組織相容性，其中血液相容性是心血管材料的重要衡量指標。它與材料表面粗糙度、表面成分、表面親疏水性等有密切關系，因此表面改性被認為是改善材料表面抗凝血性能的重要途徑。表面微圖形化技術通過控制血小板在材料表面的粘附和內(nèi)皮細胞的粘附及生長行為，進而改善材料的血液相容性，己成為生物材料表面改性的一個新的研究熱點。 本文首先采用光刻技術、濕法刻蝕技術在硅基材料表面制備出了溝槽寬度為10～40μm微圖形，

2、它們分別是硅/硅圖形、二氧化硅/硅圖形，再在硅基圖形表面采用非平衡磁控濺射技術和等離子體技術制備出了氧化鈦/氧化鈦圖形、氧化鈦/二氧化硅圖形和白蛋白/氧化鈦圖形，由此獲得不同尺寸、不同親/疏水性的微圖形化表面。采用掃描電鏡、光學顯微鏡和臺階儀來檢測微圖形表面形貌，表明制備出的微結(jié)構(gòu)具有較高的尺寸精度和表面質(zhì)量。采用X射線衍射儀分析氧化鈦薄膜的晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)微圖形化表面對氧化鈦薄膜的晶體結(jié)構(gòu)有一定的影響，表面基體性質(zhì)和表面形貌影響銳鈦礦和

3、金紅石型氧化鈦薄膜的形成。采用X射線能譜儀來分析微圖形表面元素的分布，結(jié)果表明制備出了二氧化硅/硅和氧化鈦/二氧化硅結(jié)構(gòu)，以及薄膜覆蓋完整的氧化鈦/氧化鈦圖形結(jié)構(gòu)。采用接觸角測試儀分析材料表面親疏水性，并研究了微圖形化表面對其的影響。結(jié)果表明，采用微圖形化獲得了一定粗糙度的表面，使得硅微圖形和氧化鈦微圖形表面的親疏水性發(fā)生了一定的改變。 采用血小板粘附實驗來評價微圖形化表面的血液相容性，用光學顯微鏡和掃描電鏡觀察血小板粘附數(shù)量與

4、形態(tài)變化，微圖形表面形貌和微圖形表面化學成分使血小板有選擇性的粘附，血小板較多的粘附在微圖形脊或較為疏水性的氧化鈦薄膜表面。 通過種植在微溝槽圖形表面的內(nèi)皮細胞的生長行為來研究微圖形化對內(nèi)皮細胞生長行為的影響，采用深度均為3μm的硅/硅(溝槽寬度為15，30，40μm)和氧化鈦/氧化鈦(溝槽寬度為15，20，30，40μm)微圖形來進行微圖形化表面對內(nèi)皮細胞生長、引導行為的影響的定量分析。采用傾向角(OA Orientation