多巴胺诱导AZ31镁合金仿生羟基磷灰石涂层的制备及性能研究

发布时间：2017-11-14 06:41

  本文关键词：多巴胺诱导AZ31镁合金仿生羟基磷灰石涂层的制备及性能研究

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【摘要】：镁合金的机械力学性能与天然骨组织相近,在生理环境下快速的降解和良好的生物相容性使其作为可降解植入体材料应用于骨科临床。然而,镁及其合金在体内尤其在血浆和氯离子含量较多的体液中降解过快,降解过程产生大量氢气不利于骨组织愈合而限制了其在医学领域的应用,医用镁合金表面改性以增强其耐腐蚀性能的方向是目前镁合金研究的热点之一。目的:通过聚多巴胺诱导镁合金形成仿生羟基磷灰石涂层以改善AZ31镁合金的耐腐蚀及生物相容性。方法:在AZ31镁合金表面制备聚多巴胺涂层并将其浸泡于饱和钙磷溶液2天后,诱导形成羟基磷灰石涂层。利用扫描电镜,X线能谱分析仪,X射线衍射仪,及傅立叶红外光谱分析仪对改性后AZ31镁合金基底的表面形态、化学组成及相结构等进行表征。通过动电位极化曲线、析氢实验及MTT法对其耐腐蚀及生物相容性进行研究。结果:AZ31镁合金表面成功制备PDA/HA复合涂层,表面可见由大量多孔,均匀的盘状晶体网状交织而成的花瓣样结构,钙磷比为1.56,厚度约20μm,与基底间无明显分界线,结晶性好。动电位极化曲线及析氢实验结果显示,AZ31/PDA/HA展示出最高的腐蚀电位(-1.275 V vs.Ag/AgCl)及最低的腐蚀电流密度(1.82×10-6 A/cm2)。与未处理的AZ31基底相比,AZ31/PDA/HA的腐蚀电位正移大约200 mV,腐蚀电流密度值降低了25倍。此外,与其他实验组相比,AZ31/PDA/HA产生的氢气总量为5.4 ml,腐蚀率最慢。细胞毒性实验及细胞形态学分析显示AZ31/PDA/HA浸提液培养1,4,7天后的细胞活性值均高于AZ31,AZ31/PDA两组(P0.05),AZ31/PDA/HA组中的L-929细胞数量最多且在光镜下细胞形态呈多角形。结论:多巴胺诱导仿生羟基磷灰石涂层改性AZ31镁合金能显著提高其耐腐蚀及生物相容性能,为拓展镁合金在植入体材料的应用奠定了基础。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.5

【参考文献】

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本文编号：1184315