鈦合金種植體表面生物活性陶瓷涂層研究.pdf

1、鈦基羥基磷灰石(HA)材料具有良好的綜合性能和生物相容性，是當(dāng)今生物醫(yī)用材料研究的熱點(diǎn)。本論文利用微弧氧化技術(shù)，采用自制的微弧氧化裝置，在鈦材表面制備了含鈣、磷的生物活性陶瓷涂層，研究了不同工藝參數(shù)對涂層的影響；對其進(jìn)行了生物相容性的初步研究；利用人體模擬體液(SBF)對該涂層進(jìn)行了培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，探討了其表面生成HA的沉積機(jī)理與成長過程。 本論文研究了在含有磷酸根的銨鹽分別與磷酸鈣、碳酸鈣、醋酸鈣形成的電解液中，通過微弧氧化技術(shù)在鈦

2、材表面制備了含鈣磷的活性涂層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該涂層是一種多孔狀、與基體結(jié)合牢固、具有陶瓷特性的混合物；電解液配方是影響涂層組織和成分的主要因素，電解液中鈣鹽為醋酸鈣時涂層的含鈣量最高；微弧氧化的其它工藝參數(shù)如電解液溫度、微弧氧化時間、電流和電壓的大小對涂層有不同程度的影響。在目前實(shí)驗(yàn)條件下，電解液中鈣、磷摩爾比為9～15之間、電解液溫度為30～50℃、微弧氧化時間在80分鐘以內(nèi)、電流密度在1.0A/cm2以內(nèi)、電壓70～150V時可得到

3、表面形貌與基體結(jié)合力最佳的涂層。 生物相容性是生物醫(yī)學(xué)材料的重要評價指標(biāo)之一。本論文對微弧氧化的涂層采用急性溶血試驗(yàn)和體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)進(jìn)行了生物相容性的初步評價。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該材料的急性溶血率為2.03％，細(xì)胞毒性為1級，初步檢驗(yàn)合格，能滿足臨床應(yīng)用材料的生物相容性要求。 模擬體液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)是檢測材料生物活性最基本的實(shí)驗(yàn)方法。本論文通過SEM、EDS和XRD等檢測方法對微弧氧化涂層在模擬體液中培養(yǎng)后形成含HA的涂層進(jìn)行了