镁合金表面层状双氢氧化物的构建和性能研究
发布时间：2023-05-12 20:41
镁及其合金具有良好力学性能和可降解性,被誉为“下一代医用金属材料”。镁合金降解产物可被人体吸收或者通过新陈代谢排出,但其化学活性高,降解速率快,易导致植入体过早失效。此外,降解会导致植入部位微环境pH值上升和产生氢气腔,并引起组织炎症反应。因此,为满足临床应用,需改善其抗腐蚀性。本论文以镁合金为基材,采用水热技术在其表面构建镁铝层状双氢氧化物(Mg-A1 layered double hydroxide,Mg-Al LDH)和 Mg(OH)2 混合相涂层,并结合等离子体电解氧化(plasma electrolytic oxidation,PEO)、多巴胺自聚合等技术,构建了多种复合涂层。论文的主要研究内容与结果有:1.以镁合金为基材,采用水热技术构建Mg(OH)2和Mg-Al LDH混合相涂层(LDH)。与Mg(OH)2涂层相比,LDH涂层具有良好的抗腐蚀性,浸提液无明显细胞毒性,且有利于人脐静脉内皮细胞的迁移;MC3T3-E1细胞可在其表面粘附铺展和增殖。LDH涂层样品溶血率低至6%,接近临床应用要求。体内实验表明,LDH涂层样品的腐蚀速率较低,炎症反应较轻。2.通过微弧氧化技术在镁...
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 引言
1.2 镁的基本性质和医学应用
1.2.1 镁的基本性质
1.2.2 镁的生物降解
1.2.3 医用镁合金的种类
1.2.4 镁合金的医学应用探索
1.3 医用镁合金表面改性
1.3.1 物理改性
1.3.2 化学改性
1.3.3 复合涂层
1.4 层状双氢氧化物研究现状
1.4.1 层状双氢氧化物性质
1.4.2 层状双氢氧化物薄膜制备方法
1.4.3 层状双氢氧化物在医用材料表面改性的研究进展
1.5 论文的研究目的和内容
第2章 Mg-Al LDH涂层的构建和性能研究
2.1 引言
2.2 实验内容和方法
2.2.1 涂层制备
2.2.2 涂层表征
2.2.3 抗腐蚀性评价
2.2.4 细胞相容性评价
2.2.5 血液相容性评价
2.2.6 动物实验
2.2.7 数据统计分析
2.3 实验结果和讨论
2.3.1 涂层形貌和组成
2.3.2 涂层抗腐蚀性能
2.3.3 细胞相容性和血液相容性
2.3.4 涂层体内抗腐蚀性和组织相容性
2.4 本章小结
第3章 PEO/LDH复合涂层的构建和性能研究
3.1 引言
3.2 实验内容和方法
3.2.1 涂层制备
3.2.2 涂层表征
3.2.3 涂层抗腐蚀性评价
3.2.4 样品的离子释放
3.2.5 培养基pH值、Mg2+和F-浓度对细胞活性的影响
3.2.6 涂层生物相容性评价
3.2.7 涂层载药性评价
3.2.8 数据统计分析
3.3 实验结果和讨论
3.3.1 涂层形貌和组成
3.3.2 涂层抗腐蚀性能
3.3.3 涂层细胞相容性
3.3.4 涂层载药性
3.4 本章小结
第4章 Zn掺杂PEO/LDH复合涂层的构建和性能研究
4.1 引言
4.2 实验内容和方法
4.2.1 涂层制备
4.2.2 涂层表征
4.2.3 涂层抗腐蚀性评价
4.2.4 样品的离子释放
4.2.5 涂层细胞相容性评价
4.2.6 涂层促成骨分化评价
4.2.7 涂层抗菌性评价
4.2.8 数据统计分析
4.3 实验结果和讨论
4.3.1 涂层形貌和组成
4.3.2 涂层抗腐蚀性
4.3.3 涂层细胞相容性
4.3.4 涂层促成骨分化性能
4.3.5 涂层抗菌性能
4.4 本章小结
第5章 LDH/多巴胺/肝素复合涂层的构建和性能研究
5.1 引言
5.2 实验内容和方法
5.2.1 涂层制备
5.2.2 涂层表征
5.2.3 涂层抗腐蚀性评价
5.2.4 涂层细胞相容性评价
5.2.5 内皮细胞迁移速率评价
5.2.6 涂层血液相容性评价
5.2.7 动物实验
5.2.8 数据统计分析
5.3 实验结果和讨论
5.3.1 涂层形貌和组成
5.3.2 涂层抗腐蚀性
5.3.3 涂层细胞相容性
5.3.4 内皮细胞迁移速率
5.3.5 涂层血液相容性
5.3.6 涂层组织相容性
5.4 本章小结
第6章 Mg-Al LDH超疏水涂层的构建和性能研究
6.1 引言
6.2 实验内容和方法
6.2.1 涂层制备
6.2.2 涂层表征
6.2.3 涂层超疏水稳定性
6.2.4 涂层抗腐蚀性评价
6.2.5 涂层细胞相容性评价
6.2.6 涂层血液相容性评价
6.2.7 数据统计分析
6.3 实验结果和讨论
6.3.1 涂层形貌和组成
6.3.2 超疏水涂层的稳定性
6.3.3 涂层抗腐蚀性
6.3.4 涂层细胞相容性和血液相容性
6.4 本章小结
第7章 全文总结和展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3814600
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 引言
1.2 镁的基本性质和医学应用
1.2.1 镁的基本性质
1.2.2 镁的生物降解
1.2.3 医用镁合金的种类
1.2.4 镁合金的医学应用探索
1.3 医用镁合金表面改性
1.3.1 物理改性
1.3.2 化学改性
1.3.3 复合涂层
1.4 层状双氢氧化物研究现状
1.4.1 层状双氢氧化物性质
1.4.2 层状双氢氧化物薄膜制备方法
1.4.3 层状双氢氧化物在医用材料表面改性的研究进展
1.5 论文的研究目的和内容
第2章 Mg-Al LDH涂层的构建和性能研究
2.1 引言
2.2 实验内容和方法
2.2.1 涂层制备
2.2.2 涂层表征
2.2.3 抗腐蚀性评价
2.2.4 细胞相容性评价
2.2.5 血液相容性评价
2.2.6 动物实验
2.2.7 数据统计分析
2.3 实验结果和讨论
2.3.1 涂层形貌和组成
2.3.2 涂层抗腐蚀性能
2.3.3 细胞相容性和血液相容性
2.3.4 涂层体内抗腐蚀性和组织相容性
2.4 本章小结
第3章 PEO/LDH复合涂层的构建和性能研究
3.1 引言
3.2 实验内容和方法
3.2.1 涂层制备
3.2.2 涂层表征
3.2.3 涂层抗腐蚀性评价
3.2.4 样品的离子释放
3.2.5 培养基pH值、Mg2+和F-浓度对细胞活性的影响
3.2.6 涂层生物相容性评价
3.2.7 涂层载药性评价
3.2.8 数据统计分析
3.3 实验结果和讨论
3.3.1 涂层形貌和组成
3.3.2 涂层抗腐蚀性能
3.3.3 涂层细胞相容性
3.3.4 涂层载药性
3.4 本章小结
第4章 Zn掺杂PEO/LDH复合涂层的构建和性能研究
4.1 引言
4.2 实验内容和方法
4.2.1 涂层制备
4.2.2 涂层表征
4.2.3 涂层抗腐蚀性评价
4.2.4 样品的离子释放
4.2.5 涂层细胞相容性评价
4.2.6 涂层促成骨分化评价
4.2.7 涂层抗菌性评价
4.2.8 数据统计分析
4.3 实验结果和讨论
4.3.1 涂层形貌和组成
4.3.2 涂层抗腐蚀性
4.3.3 涂层细胞相容性
4.3.4 涂层促成骨分化性能
4.3.5 涂层抗菌性能
4.4 本章小结
第5章 LDH/多巴胺/肝素复合涂层的构建和性能研究
5.1 引言
5.2 实验内容和方法
5.2.1 涂层制备
5.2.2 涂层表征
5.2.3 涂层抗腐蚀性评价
5.2.4 涂层细胞相容性评价
5.2.5 内皮细胞迁移速率评价
5.2.6 涂层血液相容性评价
5.2.7 动物实验
5.2.8 数据统计分析
5.3 实验结果和讨论
5.3.1 涂层形貌和组成
5.3.2 涂层抗腐蚀性
5.3.3 涂层细胞相容性
5.3.4 内皮细胞迁移速率
5.3.5 涂层血液相容性
5.3.6 涂层组织相容性
5.4 本章小结
第6章 Mg-Al LDH超疏水涂层的构建和性能研究
6.1 引言
6.2 实验内容和方法
6.2.1 涂层制备
6.2.2 涂层表征
6.2.3 涂层超疏水稳定性
6.2.4 涂层抗腐蚀性评价
6.2.5 涂层细胞相容性评价
6.2.6 涂层血液相容性评价
6.2.7 数据统计分析
6.3 实验结果和讨论
6.3.1 涂层形貌和组成
6.3.2 超疏水涂层的稳定性
6.3.3 涂层抗腐蚀性
6.3.4 涂层细胞相容性和血液相容性
6.4 本章小结
第7章 全文总结和展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3814600
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