骨植入用材料表面生物功能镁涂层的制备及性能研究

发布时间：2021-03-30 01:03

　　目前临床已使用的骨科生物金属及生物高分子材料由于其生物惰性难以与骨组织产生骨整合而造成植入器件松动。同时其不具有抗菌性能,易发生感染而导致植入失败等严重问题。镁基金属因具有与骨接近的密度和力学性能、良好的生物相容性、可在体内发生降解性以及促进新骨生成等生物功能性,而被认为是新一代的革命性金属生物材料。此外镁基金属降解过程产生的局部碱性环境,能够抑制细菌的生长而具备杀菌作用。本文将镁以涂层的形式与目前广泛应用的骨科植入材料结合在一起,希望提高钛合金及高分子材料等生物惰性材料的生物活性及功能性。本文采用真空蒸镀与脉冲偏压电弧离子镀的方法,成功地在钛合金和聚醚醚酮（PEEK）基体上制备了纯镁涂层。设置了不同的实验参数,并对工艺参数进行了优化,研究了不同工作气压对脉冲偏压电弧离子镀纯镁涂层表面质量的影响以及不同温度对真空蒸镀纯镁涂层性能的影响。研究了纯镁涂层的表面元素组成、物相组成、截面元素分布、体外降解等性能,通过浸泡实验、抗菌实验以及细胞实验等研究了不同基体表面纯镁涂层的体外性能。结果表明:原料蒸发温度显著影响真空蒸镀法制备的纯镁涂层质量,随蒸发温度升高,涂层厚度增加,且颗粒有逐渐变大且熔... 

【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 骨科植入材料
    1.2 骨科医用金属材料
        1.2.1 不锈钢
        1.2.2 钴铬合金
        1.2.3 医用钛合金
        1.2.4 镍钛形状记忆合金
    1.3 生物可降解镁合金作为植入材料的研究现状
        1.3.1 镁基金属作为骨科植入材料的优势
        1.3.2 镁基金属作为骨科植入材料的相关研究
        1.3.3 镁基金属作为骨科植入材料的生物学行为
    1.4 镁基金属作为骨科植入材料的生物功能化
    1.5 骨科植入高分子PEEK材料
    1.6 本文的研究目的与内容
2. 钛合金表面纯镁活性涂层的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料及方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 涂层的制备
        2.2.3 形貌表征
        2.2.4 降解行为
        2.2.5 细胞实验
        2.2.6 抗菌实验
    2.3 实验结果及讨论
        2.3.1 表面形貌
        2.3.2 体外降解
        2.3.3 抗菌实验
        2.3.4 细胞实验
    2.4 本章结论
3. PEEK表面纯镁活性涂层的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料及方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 涂层制备
        3.2.3 形貌表征
        3.2.4 降解行为
        3.2.5 抗菌实验
            3.2.5.1 细菌培养
            3.2.5.2 体外抗菌实验
            3.2.5.3 统计学分析
        3.2.6 细胞实验
            3.2.6.1 细胞培养
            3.2.6.2 细胞毒性
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 表面形貌及能谱分析
        3.3.2 截面形貌分析
        3.3.3 pH浸泡曲线
        3.3.4 体外抗菌实验
        3.3.5 细胞实验
    3.4 本章结论
4. 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介



本文编号：3108540