含F(xiàn)HA-SrHA雙相生物涂層鈦種植體材料的制備及其性能研究.pdf

1、HA(Hydroxyapatite，HA)因其具有較好的生物相容性和生物活性而成為最早和最常用的鈦表面涂層材料，但是HA在體液環(huán)境中有較高的溶解度，可導(dǎo)致涂層崩解與剝脫而影響種植體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。另外人體骨骼是一種缺鈣型磷灰石，還含有F，Mg，Sr和Zn等微量元素，因此需在HA中添加這些元素來改善它的性能以滿足臨床應(yīng)用的要求。如采用F-取代部分OH-以降低其溶解性能，確保涂層的長(zhǎng)期穩(wěn)定性;采用Sr2+取代部分Ca2+以提高生物活性等。目前

2、的研究主要集中在提高鈦種植體的生物活性和涂層的溶解性能。
　　本研究探索用溶膠-凝膠法在純鈦表面制備含F(xiàn)和Sr的雙相涂層，該雙相涂層結(jié)構(gòu)中，用SrHA作溶解相，F(xiàn)HA作為提高結(jié)合力的基體相，期望其可以兼具FHA和SrHA的優(yōu)點(diǎn)，利用氟、鍶兩種元素的協(xié)同作用，論文以獲得既有較高結(jié)合力又有良好穩(wěn)定性的生物活性陶瓷涂層種植體材料為目的。
　　在純鈦表面采用溶膠凝膠法制備了FHA與SrHA的摩爾比分別為1∶1，1∶2和1∶3的雙相涂

3、層FHA/SrHA1，F(xiàn)HA/SrHA2及FHA/SrHA3，以及對(duì)照組FHA及SrHA單相涂層。采用X射線粉末衍射儀(XRD)檢測(cè)各涂層的相組成;采用掃描電鏡(SEM)進(jìn)行涂層形貌的觀察;能譜分析儀(EDS)確定涂層的組成元素;微米劃痕測(cè)試儀測(cè)量涂層與鈦基體間的結(jié)合強(qiáng)度;TRIS和CPBS緩沖溶液浸泡表征樣品的溶解性;模擬體液(SBF)評(píng)價(jià)其誘導(dǎo)類骨磷灰石沉積能力。在MG63成骨細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中采用掃描電鏡，MTT比色法、堿性磷酸酶(A

4、LP)活性及骨鈣素(OC)含量的測(cè)定來研究雙相涂層對(duì)成骨細(xì)胞粘附、增殖、分化及早期礦化的影響。得出以下結(jié)論:
　　1、采用溶膠凝膠法在鈦基體表面成功制備了三組不同SrHA含量的FHA/SrHA雙相涂層。隨著涂層中SrHA含量的增加，雙相涂層的衍射峰強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，涂層的結(jié)晶性逐漸提高;涂層與鈦基體的結(jié)合力逐漸降低，均次于單相FHA涂層，但均優(yōu)于單相SrHA涂層;涂層的表面形貌粗糙度逐漸變大。
　　2、經(jīng)過酸堿預(yù)處理后的Ti基體

5、表面的多孔結(jié)構(gòu)較好，另有鈦酸鈉水凝膠中間層生成，在機(jī)械咬合和化學(xué)鍵結(jié)合的雙重影響下，Ti基體與涂層之間的結(jié)合力得到了較大的改善。這樣增強(qiáng)了含生物涂層 Ti基種植體材料植入生物體后的穩(wěn)定性，避免了涂層大片脫落失效的情況發(fā)生。
　　3、所有雙相FHA/SrHA涂層在TRIS及CPBS緩沖溶液中均發(fā)生涂層的溶解和鈣磷酸鹽的再沉積過程，說明涂層均有誘導(dǎo)類骨磷灰石的能力。隨著FHA/SrHA雙相涂層中SrHA比例的增大，涂層的溶解度也逐漸增

6、大，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單相FHA涂層和單相SrHA涂層的溶解度，與單相涂層種植體材料相比有著更好的穩(wěn)定性。
　　4、所有FHA/SrHA雙相涂層在SBF溶液中浸泡14天后，磷灰石相的衍射峰強(qiáng)度都有所提高，結(jié)晶性變強(qiáng)，并且衍射峰分布變寬，與骨磷灰石結(jié)構(gòu)類似，表明涂層表面均能誘導(dǎo)類骨磷灰石生成，說明雙相涂層均具有較好生物活性。FHA/SrHA2雙相涂層表現(xiàn)出最好的生物活性。
　　5、不同含量的SrHA分散在FHA中形成的雙相涂層在成骨