316L不銹鋼表面納米孔陣列、三維石墨烯的制備及其生物相容性研究.pdf

1、316L奧氏體醫(yī)用不銹鋼具有良好的機(jī)械力學(xué)性能、較強(qiáng)的抗腐蝕性能及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此在醫(yī)用領(lǐng)域存在巨大潛在應(yīng)用價(jià)值。但316L不銹鋼較低的生物相容性及其含有鉻、鎳等生物毒性元素的缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用。本文采用兩步陽極氧化法在316L醫(yī)用不銹鋼表面制備出納米孔陣列氧化層且氧化層內(nèi)Cr、Ni元素的含量相對不銹鋼基體而言有大幅度降低，從而來改善其生物相容性。
　　此外，二維(2D)石墨烯由于片層間的范德華力而容易發(fā)生團(tuán)聚，這使得2D石墨烯

2、的獨(dú)特性能受到限制;三維(3D)石墨烯不僅能夠保持2D石墨烯的特有性能，而且在實(shí)際應(yīng)用中的其他性能還能得到增強(qiáng)，因而受到廣泛關(guān)注。但3D石墨烯的生物學(xué)影響到目前仍不清楚。由于3D石墨烯在生物醫(yī)用領(lǐng)域存在巨大應(yīng)用前景，本文以316L醫(yī)用不銹鋼表面納米孔陣列為模板制備出3D石墨烯且對其體釙生物相容性作了系統(tǒng)性評估。
　　1.采用兩步陽極氧化法在316L不銹鋼表面制備出孔徑可控的納米孔陣列。在第二步陽極氧化過程中，納米孔孔徑受電壓的影響

3、且在一定范圍內(nèi)與陽極氧化時(shí)間之間存在線性關(guān)系。相對于第一步陽極氧化而言，在孔徑?jīng)]有明顯擴(kuò)張的情況下，第二步陽極氧化所生成的納米孔深度是之前的7倍。經(jīng)過第二步陽極氧化的不銹鋼表面不存在零價(jià)的Fe、Cr和Ni且X射線光電子譜(XPS)檢測譜中沒有出現(xiàn)Cr、Ni的信號(hào)峰;
　　2.以聚多巴胺為碳源，在孔徑分別為50nm和240nm的不銹鋼表面納米孔陣列上制備出3D石墨烯，用NIH-3T3成纖維細(xì)胞對其體外生物安全性做了評估。納米孔陣列有