增強生物相容性的醫(yī)用鈦生物材料的研究.pdf

1、在醫(yī)用金屬材料中，鈦由于其優(yōu)秀的機械性能和耐腐蝕性，以及較低的彈性模量等特點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于骨組織替代材料領(lǐng)域。但是鈦屬于生物惰性材料，植入體內(nèi)后需要較長時間才能與骨組織形成結(jié)構(gòu)和功能上的重構(gòu)，其生物相容性有待提高。生物材料的生物相容性與其表面性質(zhì)密切相關(guān)，因而對醫(yī)用鈦進行表面改性是提高其生物相容性的有效途徑。
　　 本研究分兩部分，第一部分利用陽極氧化和微弧氧化兩種電化學(xué)方法分別對醫(yī)用鈦材料進行表面改性。首先，我們較系統(tǒng)地研

2、究了試樣的預(yù)處理工藝以及陽極氧化的電解液組成、氧化電壓工藝參數(shù)對陽極氧化效果的影響。結(jié)果表明，采用HF和HNO3(v：v=1:1)作為化學(xué)拋光液，可以有效地將鈦表面原有的氧化膜快速均勻除去。當(dāng)陽極氧化的電解液為H3PO4(0.5mol/L)和NaF(0.12mol/L)溶液，氧化電壓為10V，氧化時間為20min時制備的氧化膜具有排列整齊、結(jié)構(gòu)完整的納米孔結(jié)構(gòu)，平均孔徑約為70nm，陽極氧化效果最佳。然后對微弧氧化表面改性方法進行研究，

3、其最佳工藝參數(shù)為電解液成分Na2C3H5(OH)2PO4和Ca(CH3COO)2·3H2O濃度均為0.1mol/L，電流密度為15A/dm2，處理時間為4min，在此條件下可以制備出表面燒結(jié)致密、含有Ca、P元素、平均孔徑約為7μm的多孔氧化層。生物學(xué)實驗結(jié)果表明，陽極氧化和微弧氧化表面改性處理的醫(yī)用鈦能夠促進成骨細胞MG-63纖維連接蛋白的表達，進而促進細胞在其表面的黏附和增殖，表明陽極氧化和微弧氧化處理能夠增強鈦的生物相容性。

4、>　　 第二部分，我們利用藥物緩釋涂層對醫(yī)用鈦材料進行表面改性。基于藥物緩釋體系，以聚3-羥基丁酸-co-3-羥基戊酸酯(PHBV)和中藥有效成分淫羊藿苷為原料，通過真空干燥使溶劑揮發(fā)的方法，在鈦表面制備了淫羊藿苷/PHBV藥物緩釋涂層。結(jié)果表明經(jīng)陽極氧化處理后的鈦由于具有更粗糙的表面，能夠提高涂層與鈦基體的結(jié)合強度。當(dāng)PHBV與三氯甲烷的比例為1:24(w/v)時，制備的藥物緩釋涂層表面平整，厚度約為70μm。體外細胞實驗表明，相比