牛血清蛋白与医用金属材料表面相互作用及改性研究

发布时间：2021-06-08 10:54

　　I体液环境中蛋白质会自发、快速地吸附在材料表面形成蛋白膜。蛋白质吸附作为生物材料与生理环境相互作用的第一步,是探究生物材料生物相容性的重要内容。本论文针对传统惰性医用金属材料钴基合金MP35N和活性医用金属材料镁金属,选用牛血清蛋白（BSA）为模型蛋白,利用激光共聚焦显微镜（LSCM）研究了BSA在不同金属材料表面的吸附,并借助扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱、电化学阻抗等多种技术手段研究了蛋白质吸附对金属材料表面结构及性能的影响。在此基础上,利用高分子聚碳酸酯（PC）和聚乳酸（PLA）并结合微弧氧化技术（MAO）对镁合金AZ31表面改性,制备复合膜,借助SEM、接触角分析仪等对复合膜表面结构进行表征,通过动电位极化曲线分析复合膜表面抗腐蚀性能,同时探究了复合膜表面的抗蛋白吸附和抗菌性能。结果如下:1)随着BSA浓度的增加,蛋白质在MP35N合金表面吸附量增多。蛋白质膜结构由部分覆盖或完全覆盖基底表面的单层膜结构逐渐转为多层膜结构。蛋白质吸附后,MP35N合金表面氧化膜中Cr含量明显增加,而Fe含量相对减少。蛋白质吸附整体促进MP35N合金表面金属离子的释放,但影响程度与金属元素种... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 生物医用材料的发展及应用
    1.2 医用惰性金属材料钴基合金的性质及应用
    1.3 医用活性金属材料镁及镁合金的优缺点及研究现状
        1.3.1 镁及镁合金的优缺点
        1.3.2 镁及镁合金的研究现状
    1.4 蛋白质在固体表面吸附研究进展
        1.4.1 蛋白质吸附过程
        1.4.2 蛋白质吸附的驱动力
        1.4.3 蛋白质的吸附及其影响因素
        1.4.4 蛋白质吸附对材料表面结构及性能的影响
    1.5 镁合金表面改性方法的研究进展
        1.5.1 微弧氧化法
        1.5.2 磁控溅射法
        1.5.3 化学气相沉积法
    1.6 可降解医用绿色高分子材料的发展及应用
    1.7 本课题的主要内容、研究意义及创新点
        1.7.1 本课题主要内容
        1.7.2 实验方案
        1.7.3 研究意义及创新点
第二章 牛血清蛋白吸附对MP35N表面成分、腐蚀和细胞黏附性的影响
    2.1 引言
    2.2 主要实验设备
    2.3 试剂及耗材
    2.4 实验材料及方法
        2.4.1 实验材料
        2.4.2 蛋白质吸附实验
        2.4.3 XPS分析
        2.4.4 离子析出
        2.4.5 电化学测试
        2.4.6 细胞黏附
    2.5 实验结果与讨论
        2.5.1 蛋白质吸附
        2.5.2 蛋白质吸附对试样表面成分的影响
        2.5.3 蛋白质吸附对离子释放的影响
        2.5.4 蛋白质吸附对腐蚀性能的影响
        2.5.5 蛋白质吸附对MP35N合金表面细胞黏附的影响
    2.6 本章小结
第三章 牛血清蛋白吸附对镁金属表面结构和腐蚀性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验设备
    3.3 主要实验试剂及耗材
    3.4 主要实验材料与方法
        3.4.1 实验材料
        3.4.2 蛋白质吸附实验
        3.4.3 试样表征
        3.4.4 腐蚀性能测试
    3.5 实验结果及讨论
        3.5.1 蛋白质吸附
        3.5.2 牛血清蛋白吸附对镁表面组织结构的影响
        3.5.3 牛血清蛋白吸附对镁表面抗腐蚀性能的影响
            3.5.3.1 动电位极化曲线研究
            3.5.3.2 电化学阻抗谱研究
    3.6 本章小结
第四章 AZ31镁合金表面MAO-PC/PLA复合膜层的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验设备
    4.3 主要实验试剂及耗材
    4.4 实验材料与方法
        4.4.1 实验材料及制备方法
        4.4.2 试样表征
        4.4.3 动电位极化曲线
        4.4.4 蛋白质吸附
        4.4.5 抗菌实验
            4.4.5.1 培养基的配制及菌种的培养
            4.4.5.2 实验过程
    4.5 实验结果与讨论
        4.5.1 优选复合膜
            4.5.1.1 优选高分子涂覆层数
            4.5.1.2 优选高分子比例
        4.5.2 表面结构表征
            4.5.2.1 粗糙度
            4.5.2.2 亲水性
        4.5.3 BSA吸附
        4.5.4 抗菌实验
    4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺丝法制备小口径胶原-聚乳酸人工血管[J]. 王宪朋,刘阳,王传栋,杜旭,马丽霞,王勤.  复合材料学报. 2017(11)
[2]镁合金表面电化学沉积氢氧化镁薄膜及其耐蚀性能[J]. 吴凤霞,李维学,梁军.  材料研究学报. 2014(09)
[3]Novel Magnesium Alloys Developed for Biomedical Application:A Review[J]. Nan Li,Yufeng Zheng.  Journal of Materials Science & Technology. 2013(06)
[4]中国医疗器械用钛合金材料研发、生产与应用现状分析[J]. 于振涛,张明华,余森,刘春潮,汶斌斌,张亚峰.  中国医疗器械信息. 2012(07)
[5]电参数对镁合金微弧氧化膜层生长的影响及耐蚀性研究[J]. 李小成,郝建民,张亚明,陈宏.  热加工工艺. 2012(12)
[6]氧化时间对纯钛表面微弧氧化膜结构特性的影响[J]. 朱瑞富,王志刚,王宏元,肖桂勇,吕宇鹏,小林郁.  硅酸盐学报. 2011(11)
[7]蛋白质作用下医用金属材料的腐蚀行为研究进展[J]. 刘成龙,王猛,张春艳,王玥霁,曾荣昌,黄伟九.  中国腐蚀与防护学报. 2011(01)
[8]不同疏水性能冠脉支架表面对溶血性能及蛋白吸附影响[J]. 张基昌,李淑梅,宋春莉,赵雷,刘佳,刘斌.  中国实验诊断学. 2010(04)
[9]关于Cycoloy* CP8320 PC/ABS树脂和Xylex* X7509 PC/Polyester树脂选择性电镀的比较与探讨[J]. 张妍.  塑料制造. 2009(Z1)
[10]AZ91D镁合金恒定小电流密度微弧氧化工艺[J]. 吕维玲,陈体军,马颖,徐卫军,王伟,郝远.  中国有色金属学报. 2008(09)



本文编号：3218293