生物医用金属材料表面微观结构的构建及其生物功能性评价
发布时间：2021-01-18 10:34
医用金属材料由于具备良好的力学性能和生物相容性等优势,被广泛应用于生物医用领域。然而,金属裸支架在血液环境中有害金属离子的释放,以及术后再狭窄问题严重限制了血管支架的长效安全性;钛合金植入体表面的惰性二氧化钛层会阻碍植入体表面与周围天然骨之间的骨整合,增加了植入体移位和松动的风险,因此对植入材料表面改性显得尤为重要。植入材料表面的微观结构对细胞行为具有重要的影响作用,鉴于此,我们分别采用仿生矿化沉积和选择性激光熔融制备了表面具有微观结构的钴铬合金和钛合金,并对其体外或体内的生物功能性进行初步评价,探究其表面微观结构对细胞行为的调控作用。主要研究内容和结果如下:（1）通过酸碱两步法和仿生矿化沉积相结合的方法,可以在医用钴铬合金表面制备微纳结构化磷灰石涂层,通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和傅里叶变换衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）结果显示,磷灰石涂层呈现均一多孔的薄片状结构。磷灰石涂层在生理盐水溶液中的降解结果表明,钙离子在体外可以实现持续可控的释放。通过平滑肌细胞和内皮细胞在磷灰石涂层表面的粘附和增殖研究证明,磷灰石涂层具有抗增生和促内皮等多重功能。（2）我们对磷灰石涂层...
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１药物洗脱支架（ａ）与脊柱融合器（ｂ）植入体示意图（来源于网络）??
６００目砂纸打磨，分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗１５?ｍｉｎ，吹干样品表面备用。混合酸溶液由ＨＮＯ３、ＨＦ、Ｈ２Ｏ２按体积比１：?１：?１管中配置，由于混合酸具有极强的腐蚀性和氧化性，必须使用非玻璃器，并按照ＨＦ、Ｈ２０２、ＨＮ０３的顺序混合。将清洗后的样品浸入混合酸溶液声中酸蚀１?ｈ；取出后用去离子水超声清洗３次，每次１０?ｍｉｎ。??配置浓度为１?Ｍ的ＮａＯＨ碱溶液。将酸蚀后的样品放入２５?ｍＬ的反应釜持样品水平放置；再加入配置好的ＮａＯＨ碱溶液１０?ｍＬ，完全没过样品。盖好、水平地放入烘箱，在１４０°Ｃ温度下加热６?ｈ。随炉冷却，取出样离子水超声清洗３次，每次１０?ｍｉｎ，然后在３７°Ｃ烘箱中干燥１５?ｍｉｎ，Ｃｏ－Ｃｒ基底。??．１．２?Ｃｏ－Ｃｒ表面憐灰石涂层形成??将活化样品放入１５?ｍＬ离心管中，加入５?ｍＬ?ｍＤＰＢＳ溶中，３７°Ｃ孵育２４?样品取出，用去离子水清洗２次，每次３?ｍｉｎ，在氮气环境下风干。??（１）?Ａｃｉｄ?ｅｔｃｈｉｎｇ，?ＨＮＯｂ＾??
２．４．１?Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂层表面的微观形貌??我们对活化Ｃｏ－Ｃｒ和Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂层样品的表面形貌进行了?ＦＥ－ＳＥＭ观察，??结果如图２．２所示。Ｃｏ－Ｃｒ表面经过酸蚀、碱热处理后，其表面呈均匀分布的多??孔网状结构（如图２．２ａ），这种结构有利于磷灰石涂层的生长。活化Ｃｏ－Ｃｉ？浸泡??在仿生矿化溶液中２４?ｈ后，其表面生成了一层肉眼可见的白色涂层，通过??ＦＥ－ＳＥＭ观察，显示该涂层是均一多孔的，由薄片状结构晶体组成的磷灰石涂层??（如图２．２ｂ），且该薄片状结构的厚度为Ｕ９．３±１１．８ｎｍ。??＇ｍ??图２．２?（ａ）活化Ｃｏ－Ｃｒ表面，（ｂ）?Ｃｏ－Ｃｒ／憐灰石涂层表面的ＦＥ－ＳＥＭ图??Ｃｏ－Ｃｒ表面固定磷灰石涂层的ＡＴＲ－ＦＴＩＲ图谱如图２．３所示。从图中可以观??察到，５９９ＣＩＴＶ１处０－Ｐ－０非对称弯曲振动吸收峰，９６５?ＣＨＶ１处Ｐ－０对称伸缩振动??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2017》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2018(01)
[2]Microstructure and Fracture Behavior of 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Selective Laser Melting[J]. R.Casati,J.Lemke,M.Vedani. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[3]生物材料[J]. 王秀梅. 新型工业化. 2015(12)
[4]Differences in microstructure and properties between selective laser melting and traditional manufacturing for fabrication of metal parts: A review[J]. Bo SONG,Xiao ZHAO,Shuai LI,Changjun HAN,Qingsong WEI,Shifeng WEN,Jie LIU,Yusheng SHI. Frontiers of Mechanical Engineering. 2015(02)
[5]药物洗脱支架血栓形成的机制及防治进展[J]. 张学丽,李健,李丹,安毅. 医学综述. 2014(17)
[6]选择性激光熔化快速成型工艺研究[J]. 陈光霞,曾晓雁,王泽敏,关凯,彭昌吻. 机床与液压. 2010(01)
本文编号：2984799
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１药物洗脱支架（ａ）与脊柱融合器（ｂ）植入体示意图（来源于网络）??
６００目砂纸打磨，分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗１５?ｍｉｎ，吹干样品表面备用。混合酸溶液由ＨＮＯ３、ＨＦ、Ｈ２Ｏ２按体积比１：?１：?１管中配置，由于混合酸具有极强的腐蚀性和氧化性，必须使用非玻璃器，并按照ＨＦ、Ｈ２０２、ＨＮ０３的顺序混合。将清洗后的样品浸入混合酸溶液声中酸蚀１?ｈ；取出后用去离子水超声清洗３次，每次１０?ｍｉｎ。??配置浓度为１?Ｍ的ＮａＯＨ碱溶液。将酸蚀后的样品放入２５?ｍＬ的反应釜持样品水平放置；再加入配置好的ＮａＯＨ碱溶液１０?ｍＬ，完全没过样品。盖好、水平地放入烘箱，在１４０°Ｃ温度下加热６?ｈ。随炉冷却，取出样离子水超声清洗３次，每次１０?ｍｉｎ，然后在３７°Ｃ烘箱中干燥１５?ｍｉｎ，Ｃｏ－Ｃｒ基底。??．１．２?Ｃｏ－Ｃｒ表面憐灰石涂层形成??将活化样品放入１５?ｍＬ离心管中，加入５?ｍＬ?ｍＤＰＢＳ溶中，３７°Ｃ孵育２４?样品取出，用去离子水清洗２次，每次３?ｍｉｎ，在氮气环境下风干。??（１）?Ａｃｉｄ?ｅｔｃｈｉｎｇ，?ＨＮＯｂ＾??
２．４．１?Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂层表面的微观形貌??我们对活化Ｃｏ－Ｃｒ和Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂层样品的表面形貌进行了?ＦＥ－ＳＥＭ观察，??结果如图２．２所示。Ｃｏ－Ｃｒ表面经过酸蚀、碱热处理后，其表面呈均匀分布的多??孔网状结构（如图２．２ａ），这种结构有利于磷灰石涂层的生长。活化Ｃｏ－Ｃｉ？浸泡??在仿生矿化溶液中２４?ｈ后，其表面生成了一层肉眼可见的白色涂层，通过??ＦＥ－ＳＥＭ观察，显示该涂层是均一多孔的，由薄片状结构晶体组成的磷灰石涂层??（如图２．２ｂ），且该薄片状结构的厚度为Ｕ９．３±１１．８ｎｍ。??＇ｍ??图２．２?（ａ）活化Ｃｏ－Ｃｒ表面，（ｂ）?Ｃｏ－Ｃｒ／憐灰石涂层表面的ＦＥ－ＳＥＭ图??Ｃｏ－Ｃｒ表面固定磷灰石涂层的ＡＴＲ－ＦＴＩＲ图谱如图２．３所示。从图中可以观??察到，５９９ＣＩＴＶ１处０－Ｐ－０非对称弯曲振动吸收峰，９６５?ＣＨＶ１处Ｐ－０对称伸缩振动??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2017》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2018(01)
[2]Microstructure and Fracture Behavior of 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Selective Laser Melting[J]. R.Casati,J.Lemke,M.Vedani. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[3]生物材料[J]. 王秀梅. 新型工业化. 2015(12)
[4]Differences in microstructure and properties between selective laser melting and traditional manufacturing for fabrication of metal parts: A review[J]. Bo SONG,Xiao ZHAO,Shuai LI,Changjun HAN,Qingsong WEI,Shifeng WEN,Jie LIU,Yusheng SHI. Frontiers of Mechanical Engineering. 2015(02)
[5]药物洗脱支架血栓形成的机制及防治进展[J]. 张学丽,李健,李丹,安毅. 医学综述. 2014(17)
[6]选择性激光熔化快速成型工艺研究[J]. 陈光霞,曾晓雁,王泽敏,关凯,彭昌吻. 机床与液压. 2010(01)
本文编号：2984799
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