HPPMS-DCMS共濺射制備Ti-Cu薄膜的結(jié)構(gòu)及其性能研究.pdf

1、一氧化氮(NO)可有效抑制血小板的激活與聚集，抑制平滑肌的增生，改善血液接觸材料（如血管支架）的血液相容性及抗增生能力。Cu離子能夠催化NO供體S-亞硝基-N-乙酰青霉胺(SNAP)和血管內(nèi)皮細胞中的一氧化氮合酶釋放NO。另外，Ti具有生物惰性和良好的生物相容性，被廣泛應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域?；诖?，本論文利用磁控濺射的方法制備Ti-Cu薄膜，以期其能夠釋放出不同量的Cu離子以實現(xiàn)其催化NO釋放的目的，提高血液接觸材料的生物相容性。

2、　　采用高功率脈沖磁控濺射(HPPMS)和直流磁控濺射(DCMS)雙靶共濺射的方法，制備了Cu含量為1.6～69.8 at.％的Ti-Cu薄膜，對薄膜成分與結(jié)構(gòu)、抗腐蝕能力和Cu離子釋放行為進行了研究。采用X射線衍射儀(XRD)、高分辨透射電鏡(HRTEM)和能譜儀(EDS)分析了薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和化學成分。XRD和HRTEM的結(jié)果表明:Cu含量低于16.3at.％時，薄膜為Ti晶體相;Cu含量在16.3～38.4 at.％時，薄膜同時出

3、現(xiàn)了Ti晶體相、Cu晶體相和非晶結(jié)構(gòu);Cu含量高于50.8at.％時，薄膜為典型的非晶結(jié)構(gòu)，同時含有少量的納米晶。采用電化學工作站測試了Ti-Cu薄膜在PBS中的極化曲線。結(jié)果表明，當Ti-Cu薄膜的Cu含量在3.1～38.4at.％時，其抗腐蝕能力較強，明顯強于基體材料SS;當Cu含量大于54.9 at.％（非晶結(jié)構(gòu)）時，抗腐蝕性能顯著下降。薄膜在PBS溶液中能夠長期有效地釋放Cu離子。當Cu含量大于54.9 at.％時，Cu離子釋放

4、顯著增加，說明薄膜的腐蝕性能顯著地影響了薄膜的Cu離子釋放行為。Ti-Cu薄膜能夠催化SNAP釋放NO，Cu含量低于38.4at.％的薄膜催化SNAP釋放NO的量較低且無顯著的差別，Cu含量大于54.9at.％時，釋放NO的量隨著Cu含量增加而顯著增加。血小板實驗結(jié)果表明，加入供體后Cu含量大于16.3 at.％的Ti-Cu薄膜可以有效地抑制血小板的粘附與激活。通過對金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)Cu含量為3.1和16.3 at.％的薄膜不