摻銀TiO2薄膜及其圖形化的制備與生物學(xué)性能研究.pdf

1、對于植入材料而言，提高其血液相容性和細(xì)胞相容性是一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。材料表面改性是有效的改善植入材料生物相容性的一個(gè)重要的途徑。根據(jù)TiO2的生物相容性較好這樣特點(diǎn)，本論文主要通過改變TiO2表面的成分和形貌，探索其對TiO2生物相容性的影響。
　　本論文主要分為兩個(gè)部分，第一部分為了探究摻銀對TiO2薄膜性能的影響，使用鈦酸丁酯和硝酸銀為原料，采用溶膠-凝膠法在Si基底上制備出摻銀量分別為0、1/50、1/20、1/10、1/5

2、(銀鈦摩爾比)五種TiO2薄膜。采用了表面輪廓儀、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)等材料學(xué)表征手段進(jìn)行分析測試。結(jié)果表明:五種薄膜的厚度大概在50-80nm范圍，隨著摻銀量不斷增加薄膜表面出現(xiàn)的銀顆粒不斷增多且尺寸增大;五種TiO2薄膜均以銳鈦礦晶型為主，并且銀的摻入對銳鈦礦相形成有抑制作用;根據(jù)XPS分析出隨著理論摻銀量增加，實(shí)際摻銀量雖與理論摻銀量有所不同但忍呈增長趨勢，銀的存在形式從單質(zhì)轉(zhuǎn)

3、變?yōu)閱钨|(zhì)和Ag2O共存的形式且Ag2O的量逐漸增加。通過對薄膜性能探索發(fā)現(xiàn)摻銀量為1/20的薄膜光催化性能最好;摻銀對血液相容性有顯著影響且摻銀量為1/10的薄膜血液相容性最好;摻銀薄膜在內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)前期表現(xiàn)出一定的細(xì)胞毒性，但培養(yǎng)1day、3day之后對內(nèi)皮細(xì)胞的粘附有促進(jìn)作用;除此之外摻銀使得薄膜具有一定的抗菌性能。
　　本論文第二部分主要探索圖形化對TiO2薄膜和摻銀TiO2薄膜的影響。首先采用聚苯乙烯膠體掩膜與溶膠-凝膠結(jié)

4、合在Si基體上制備出圖形化薄膜，再通過SEM、XPS等分析測試，發(fā)現(xiàn)制備出了規(guī)則排列的蜂窩狀微圖形且圖形化薄膜會有Si基底暴露。通過水接觸角測試發(fā)現(xiàn)，圖形化薄膜經(jīng)紫外輻照后所有薄膜表明呈超親水，然而未經(jīng)紫外輻照的圖形化薄膜變得疏水;在紫外輻照下薄膜對亞甲基藍(lán)的降解實(shí)驗(yàn)表明圖形化使得薄膜的光催化性能均增強(qiáng);在未經(jīng)紫外輻照的情況下，圖形化使薄膜的血液相容性變差，而經(jīng)紫外輻照后，未摻銀的薄膜圖形化后血液相容性有所改善;然而通過內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)