鈦基表面鈣磷涂層的制備和生物活性研究.pdf

1、涂層材料是生物醫(yī)學材料的一類,尤其是鈦及鈦合金表面噴涂羥基磷灰石涂層已在臨床有著廣泛的應用.該文系統(tǒng)地研究了不同后處理的等離子噴涂涂層在體外的溶解特性、生物礦化能力,研究表明等離子噴涂涂層經不同氣氛和溫度的處理,得到不同組成和結晶度的涂層,處理過程中溫度對提高結晶度至關重要,而水汽有利于晶粒的長大.將涂層浸泡于SBF、Tris-HCl溶液中,鈣離子的溶解以表面粒子交換為主,因而與晶粒大小密切相關;磷酸根離子的溶解則主要與晶粒結構,晶粒的

2、溶解度以及溶液活度積與溶度積之比相關.當溶液中的離子濃度足夠時,礦化發(fā)生,表面生成類骨磷灰石層.類骨磷灰石的形貌與涂層的溶解性有關,溶解度大的涂層,形成的成核位點較多,晶體生長受限,形成網(wǎng)狀結構;而溶解度小的涂層,形成的成核位點較少,晶體生長較充分,形成大顆粒的表面結構.在更接近體液環(huán)境的動態(tài)條件下,對形成類骨磷灰石的能力以及形成類骨磷灰石的形貌差異進行了研究.基于此,并結合多孔磷酸鈣陶瓷在生物活性方面的優(yōu)良性能所提供的模板作用,該文將

3、作為骨替換材料的鈦通過幾何構型的設計而達到剪裁其力學性能和生物學性能的作用,從而可以更好地滿足對植入體生物學和力學性能匹配的要求.首次采用鈦粉發(fā)泡燒結的方法制備了具有優(yōu)良孔結構的多孔鈦,該法可通過工藝控制實現(xiàn)對孔隙率和孔徑分布的控制,從而實現(xiàn)對植入體力學性能和多孔結構的控制.為了提高材料的生物學性能,采用多種涂層技術在多孔鈦表面制備磷灰石涂層,基于所用鈦基底的多孔特征,采用的涂層方法均為在液相中進行,使得即在具有異形多孔結構的材料上也能

4、實現(xiàn)均勻涂覆.溶膠-凝膠法采用濕化學方法制備膜和涂層的有效方法.其優(yōu)點在于可很好地控制涂層的化學組成,得到均勻的涂層;縮聚溫度低,有利于控制涂層的微結構;前驅體的混合是在溶液中分子水平上混合,可方便地裁剪涂層的性質.該文采用醋酸鈣與磷酸二氫氨作為前驅體,在乙醇介質和超聲波作用下制備溶膠,采用浸提法在多孔鈦表面浸提Ca-P溶膠,并通過600℃水汽加熱處理,在鈦表面形成了組成較純的碳酸化羥基磷灰石涂層,涂層由200nm左右的微粒組成,并呈多