多孔钛表面聚多巴胺层修饰及其载银研究

发布时间：2019-11-04 16:04

【摘要】：通过多巴胺自聚合在碱热处理多孔钛表面构建了聚多巴胺(PDA)膜层,利用聚多巴胺自身的还原性,成功将纳米银颗粒载入聚多巴胺修饰多孔钛表面,并探讨了沉积时间对纳米银颗粒负载量的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、接触角测定仪和X射线光电子能谱(XPS)对聚多巴胺修饰及其载银多孔钛表面进行表征。研究结果表明,多巴胺能够在多孔钛表面自聚合形成聚多巴胺层,保留了钛表面的多孔结构;纳米银颗粒均匀沉积在PDA修饰的多孔钛表面,随着沉积时间的增加,多孔钛表面纳米银颗粒的负载量增加。
【图文】：

·1236·稀有金属材料与工程第44卷图2盐酸多巴胺、聚多巴胺、未改性多孔钛和聚多巴胺修饰多孔钛表面的FTIR图谱Fig.2Fouriertransforminfrared(FTIR)spectraofdopamine(a),polydopamine(b),theporoustitanium(c)andthepTi-PDA(d)纳米多孔钛相较纯钛表面有更大的比表面积和活性位点，有利于磷灰石形成和蛋白吸附[12]，也有利于细胞的粘附和周围骨组织愈合。图3是聚多巴胺修饰前后多孔钛表面的宏观颜色、SEM微观形貌和水的接触角对比分析。由图3a可知，碱热处理后钛表面呈纳米针状多孔形貌。聚多巴胺修饰后（图3c），，在保留钛表面网络结构的基础上，多孔钛表面针状形貌明显变粗，孔径略有减校已有研究证实，碱性条件下聚多巴胺层的厚度随着反应时间的延长而增加，直至膜层厚度平衡[13]。由此可以推断，PDA修饰18h仍保留钛表面纳米多孔结构可能是因为粘附的PDA层厚度较薄，使多孔钛表面保留其多孔网络形貌。本课题组前期研究已通过索式提取方法实现纳米多孔钛表面硅烷化的功能修饰[14]，且证实其具有良好的生物相容性。因此，PDA修饰后保留多孔钛表面网络形貌一方面可以增大与硝酸银溶液的反应面积，有利于纳米银的负载，另一方面有望利用其粗糙的表面形貌促进细胞的粘附增殖与生长。研究结果表明，未改性纳米多孔钛表面呈灰白色（图3a左上角），经PDA修饰后钛表面呈棕黄色（图3c左上角），其颜色变化与文献[15]报道一致。固体材料表面的亲水性与其表面形貌和成分密切相关，由图3b和3d可知，PDA修饰后钛表面的水接触角由未处理样的(17.5±4.4)°增加到(32.6±2.8)°，其原因是聚多巴胺结构中含有大量的酚羟基和含氮基团，表面较亲水，其表面的水接触角约为50°[16]。因此，亲水性的降低同样说明聚多巴胺层均匀覆?

·1236·稀有金属材料与工程第44卷图2盐酸多巴胺、聚多巴胺、未改性多孔钛和聚多巴胺修饰多孔钛表面的FTIR图谱Fig.2Fouriertransforminfrared(FTIR)spectraofdopamine(a),polydopamine(b),theporoustitanium(c)andthepTi-PDA(d)纳米多孔钛相较纯钛表面有更大的比表面积和活性位点，有利于磷灰石形成和蛋白吸附[12]，也有利于细胞的粘附和周围骨组织愈合。图3是聚多巴胺修饰前后多孔钛表面的宏观颜色、SEM微观形貌和水的接触角对比分析。由图3a可知，碱热处理后钛表面呈纳米针状多孔形貌。聚多巴胺修饰后（图3c），在保留钛表面网络结构的基础上，多孔钛表面针状形貌明显变粗，孔径略有减校已有研究证实，碱性条件下聚多巴胺层的厚度随着反应时间的延长而增加，直至膜层厚度平衡[13]。由此可以推断，PDA修饰18h仍保留钛表面纳米多孔结构可能是因为粘附的PDA层厚度较薄，使多孔钛表面保留其多孔网络形貌。本课题组前期研究已通过索式提取方法实现纳米多孔钛表面硅烷化的功能修饰[14]，且证实其具有良好的生物相容性。因此，PDA修饰后保留多孔钛表面网络形貌一方面可以增大与硝酸银溶液的反应面积，有利于纳米银的负载，另一方面有望利用其粗糙的表面形貌促进细胞的粘附增殖与生长。研究结果表明，未改性纳米多孔钛表面呈灰白色（图3a左上角），经PDA修饰后钛表面呈棕黄色（图3c左上角），其颜色变化与文献[15]报道一致。固体材料表面的亲水性与其表面形貌和成分密切相关，由图3b和3d可知，PDA修饰后钛表面的水接触角由未处理样的(17.5±4.4)°增加到(32.6±2.8)°，其原因是聚多巴胺结构中含有大量的酚羟基和含氮基团，表面较亲水，其表面的水接触角约为50°[16]。因此，亲水性的降低同样说明聚多巴胺层均匀覆?

【参考文献】

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本文编号：2555718