高分子调控电沉积制备抗菌的HA/Ag复合涂层的研究

发布时间：2022-10-23 19:24

　　羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HA）涂层由于具有良好的生物相容性和骨诱导性,被广泛的研究和应用。近年来,将HA与其它生物材料复合,从而改善HA涂层的性能,满足不同的临床需求,成为生物材料领域的研究热点。目前临床表明开发骨诱导及抗菌双功能的复合涂层迫在眉睫。因此,本研究选择了银纳米粒子（Ag-NPs）,它是一种适用于医疗植入物的抗菌剂,其具有非常宽泛的抗菌谱,能够杀灭多达数百种致病的细菌以及病毒。将Ag-NPs掺入HA涂层可以有效地提高其抗菌能力。电化学沉积（Electrochemical deposition,ED）是一种简单、方便将Ag-NPs沉积在植入体表面的方法。然而,Ag具有较高的沉积率,这会导致Ag-NPs的团簇,影响细胞的活性。这是由于Ag+的标准还原电位（+0.7996 V）比H2O电解的高,这表明在电沉积过程中Ag比HA更快的沉积在工作电极表面。因此,选择合适的稳定剂来调节Ag+的沉积速度,使其与HA颗粒共同、均匀分布在涂层表面至关重要。本研究分别选择了天然高分子壳聚糖和导电高分子聚吡咯作为稳定剂,调控HA-NPs和Ag-NPs的共沉积,并分析其形成机理。通... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 生物医用材料发展概况及趋势
        1.1.1 生物医用材料的发展概况
        1.1.2 生物材料的分类及一般性能要求
    1.2 骨修复材料的研究现状
        1.2.1 金属及合金材料
        1.2.2 生物活性陶瓷材料
        1.2.3 无机抗菌剂
        1.2.4 生物医用高分子材料
        1.2.5 复合材料
    1.3 电化学沉积法简介
        1.3.1 电化学沉积原理
        1.3.2 电化学沉积方法
    1.4 课题的提出及主要研究内容
2 实验试剂、表征及性能测试
    2.1 材料和试剂
    2.2 钛表面的预处理
    2.3 复合涂层结构性貌特征
        2.3.1 扫描电子显微镜( SEM )
        2.3.2 X射线衍射分析( XRD )
        2.3.3 傅立叶红外光谱分析( FTIR )
        2.3.4 X射线能谱分析( EDS )
        2.3.5 热重分析 ( TG )
    2.4 复合涂层的性能测试
        2.4.1 复合涂层的生物活性测试
        2.4.2 复合涂层的生理稳定性测试
        2.4.3 复合涂层的抗菌性能测试
3 脉冲电化学驱动壳聚糖原位调控制备羟基磷灰石/银复合涂层
    3.1 引言
    3.2 实验过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 沉积电位对壳聚糖调控复合涂层的影响
        3.3.2 电解液中Ag~+ 浓度对壳聚糖调控复合涂层的影响
        3.3.3 电解液中Ca~(2+)浓度对壳聚糖调控复合涂层的影响
        3.3.4 沉积时间对壳聚糖调控复合涂层的影响
        3.3.5 HA/Ag/CS复合涂层的生物活性性能
        3.3.6 HA/Ag/CS复合涂层的生理稳定性测试
        3.3.7 HA/Ag/CS复合涂层的抗菌性测试
    3.4 本章总结
4 吡咯聚合调控脉冲电沉积制备球形羟基磷灰石和银纳米粒子的复合涂层
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 电解液中Py浓度对吡咯聚合调理复合涂层的影响
        4.3.2 电解液中Ag~+ 浓度对吡咯聚合调理复合涂层的影响
        4.3.3 电解液中Ca2~(+)浓度对吡咯聚合调理复合涂层的影响
        4.3.4 沉积电位对吡咯聚合调理复合涂层的影响
        4.3.5 沉积温度对吡咯聚合调理复合涂层的影响
        4.3.6 HA/Ag/PPy复合涂层的生物活性性能
        4.3.7 HA/Ag/PPy复合涂层的生理稳定性能
        4.3.8 HA/Ag/PPy复合涂层的抗菌性能
    4.4 本章总结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
研究成果及发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电纺制备明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯抗菌复合纳米纤维的研究[J]. 梁红培,王英波,粟智,鲁雄,王帅.  无机材料学报. 2015(05)
[2]磁控溅射制备成分渐变Au/Cu复合涂层的研究[J]. 刘艳松,何智兵,李俊,许华.  原子能科学技术. 2014(05)
[3]锌铈共掺杂二氧化钛纳米材料制备与表征及其抗菌性能的研究(英文)[J]. 王昱征,薛向欣,杨合.  无机材料学报. 2013(01)
[4]超顺磁性磷酸钙复合支架的制备及性能研究[J]. 曾晓波,胡灏,解丽芹,蓝芳,吴尧,顾忠伟.  无机材料学报. 2013(01)
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[9]导电聚合物聚吡咯的制备、性质及其应用[J]. 蔡本慧,曹雷,王肇君.  化工科技市场. 2010(05)
[10]电化学沉积制备纳米银粒子的研究[J]. 王斌,王赪胤.  德州学院学报. 2009(06)

硕士论文
[1]介孔硅干凝胶组织修复生物材料的研究[D]. 吴晓辉.华东理工大学 2010



本文编号：3696983