镍钛合金表面层层组装改性及其生物相容性研究

发布时间：2017-12-03 18:18

  本文关键词：镍钛合金表面层层组装改性及其生物相容性研究

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【摘要】：镍钛合金（NiTi）由于具有良好的形状记忆效应、高耐腐蚀性、耐磨损性、超弹性和良好的生物相容性等性能，被作为医用材料广泛应用于临床口腔科、妇科、骨科、血栓滤器、心血管等领域。然而，Ni离子溶出及缺乏界面生物活性限制了NiTi合金在生物医用领域的应用。层层组装（LBL）技术是一种简单、便捷的NiTi合金表面改性的方法，本文旨在利用LBL技术在NiTi合金表面构建多层膜结构，以减少Ni离子释放，进一步提高其生物相容性。主要研究内容如下： ①利用过滤弧离子板技术在镍钛合金表面制备氮化钛（TiN）涂层，然后采用LBL技术，以聚乙烯亚胺（PEI）为引发层，在TiN修饰的NiTi合金表面构建硫酸葡聚糖/壳聚糖（DS/Chi）多层膜结构，并分别采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）、接触角以及电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）进行表征。实验结果表明：在TiN涂层修饰的NiTi合金表面成功构建DS/Chi多层膜结构，，有效并降低了Ni离子释放量。同时，我们将成骨细胞接种在改性前后的NiTi合金表面，并检测成骨细胞的细胞增殖能力、细胞形态、碱性磷酸酶。结果表明：与单独TiN涂层的NiTi和未处理的NiTi相比，细胞在有DS/Chi多层膜结构和TiN涂层共修饰的NiTi合金表面，细胞数量相对较多，具有更高的生长活力（p 0.05），且具有更高的碱性磷酸酶活性（p 0.01），这表明NiTi合金材料表面的生物相容性得到了提高。 ②利用LBL技术，以多巴胺为引发层，在NiTi合金表面构建明胶/壳聚糖/明胶/血管生长因子（Gel/Chi/Gel/VEGF）多层膜结构，并利用场发射扫描电镜（FE-SEM）、原子力显微镜（AFM）以及接触角进行表征。实验结果表明：在NiTi合金表面成功构建了Gel/Chi/Gel/VEGF多层膜结构。同时，进一步将人脐静脉内皮细胞（HUVECs）接种在改性前后的NiTi合金表面，并检测内皮细胞增殖、细胞形态、细胞迁移、一氧化氮（NO）释放量和前列环素（PGI2）分泌量。结果表明：与沉积有Gel/Chi多层膜结构的NiTi合金和未处理的NiTi合金相比，人脐静脉内皮细胞在沉积有Gel/Chi/Gel/VEGF多层膜结构的NiTi合金，具有更高的活力（p 0.05或p 0.01），细胞数量相对较多，且NO释放量更多（p 0.01），PGI2的分泌量也更多（p 0.05或p 0.01），这表明通过表面改性提高了NiTi合金材料的内皮细胞响应性。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08

【参考文献】

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1 吉宏林;储成林;王如萌;张旭海;张文艳;董寅生;郭超;盛晓波;林萍华;朱剑豪;;镍钛合金表面锆膜磁控溅射制备与组织结构研究[J];稀有金属材料与工程;2009年02期

2 赵连城,郑玉峰;形状记忆与超弹性镍钛合金的发展和应用[J];中国有色金属学报;2004年S1期

本文编号：1249598