TiN涂覆的Ti-6Al-4V经MEVVA离子注入Cu 2+ 后的抑菌性与细胞相容性研究
发布时间:2021-06-26 07:41
Ti-6Al-4V材料表面不具备抑菌性,导致细菌黏附形成细菌生物膜,该生物膜难以用抗生素治愈。我们前期实验证明Ag+作为材料表面定植抑菌剂,能有效的抑制细菌生物膜形成。但Ag的生物安全性越来越受到人们关注,而Cu是人体必须的微量元素之一,且有良好的抑菌功能和成骨性。本文与Ag+对比,初步研究Cu2+作为定植抑菌剂的抑菌功能和细胞相容性。目的:在TiN涂覆的Ti-6Al-4V表面分别注入一定剂量的Cu2+或Ag+,研究并对比Ag+和Cu2+注入表面的抑菌性和细胞相容性。方法:在Ti-6Al-4V片上通过磁控溅射沉积TiN薄膜和MEVVA技术分别离子注入Cu2+及Ag+构建TiN涂覆Ti-6Al-4V表面注Cu或者Ag的复合结构。将L929细胞分别接种于空白对照组-Ti-6Al-4V(钛合金组),阴性对照组-TiN涂覆的Ti-6Al-4V(TiN组),阳性对照组-TiN涂覆的Ti-6Al-4V表...
【文章来源】:天津医科大学天津市 211工程院校
【文章页数】:43 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
注Cu组XPS图谱
8图2 注Ag组XPS图谱。Fig.2 XPS wide spectra of the surface of the Ag group.1.3.2 ICP-MS将各组样品浸入 PBS 中,分别在 7 d ,14 d,21 d,28 d 时,通过 ICP-MS 技术分别检测注 Cu 组和注 Ag 组的 Cu2+和 Ag+释放的浓度。如表 1 可见,Cu 第 28 天的离子析出浓度是(0.014±0.0005) mg/L,析出浓度低。表1 注Cu组和注Ag组离子析出浓度(mg/L)。Table.1 The concentration of ion released from the Cu group and the Aggroup(mg/L)
可见注 Cu 组和注 Ag 组相对于对照组接触角减小,亲水性增加。说明注 Cu和注 Ag 后,材料表面亲水性增大,利于材料表面的细胞黏附。图4 接触角。(a)注Cu;(b)注Ag组;(c)TiN组;(d)钛合金组。Fig.4 The contact angle. (a)the Cu group;(b)the Ag group;(c)the TiNgroup;(d)the titanium alloy group。1.3.4 L929 CLSM钛合金组,TiN 组细胞分布均匀而密集。细胞呈多角形,可观察到大量丝状伪足,相互交织,呈网状。细胞核形态正常,核染均匀。注 Cu 组和注 Ag 组细胞相对前两组数量稍有下降,绝大部分细胞铺展充分,只有极少数细胞呈梭形。说明 Cu2+和 Ag+的注入未对 TiN 涂覆的钛合金表面的细胞相容性产生明显的影响。
【参考文献】:
期刊论文
[1]氮/氟离子注入Ti6Al4V合金耐磨性研究[J]. 陈道明,孙明仁,白贵元,马新欣,唐光泽. 真空科学与技术学报. 2016(11)
[2]Ti-6Al-4V医用钛合金表面载银涂层的制备和抗菌性能研究[J]. 余森,于振涛,韩建业,张强,牛金龙,刘春潮,贺新杰. 生物医学工程与临床. 2013(06)
[3]钛表面形貌和亲水性表面对成骨细胞增殖、分化的影响[J]. 杜娟,姜焕焕,莫嘉骥,周仲豪,张志勇,赖红昌. 中国口腔颌面外科杂志. 2012(03)
[4]Ag和Ta离子双注入改善Ti6Al4V合金耐磨性能[J]. 冷崇燕,周荣,张旭,卢德宏,刘洪喜. 金属学报. 2009(06)
[5]室温直流磁控溅射氮化钛薄膜研究[J]. 黄佳木,徐成俊,张兴元,王亚平. 真空科学与技术学报. 2005(04)
博士论文
[1]银离子注入钛的抗菌、成骨作用研究[D]. 秦晖.上海交通大学 2015
本文编号:3250937
【文章来源】:天津医科大学天津市 211工程院校
【文章页数】:43 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
注Cu组XPS图谱
8图2 注Ag组XPS图谱。Fig.2 XPS wide spectra of the surface of the Ag group.1.3.2 ICP-MS将各组样品浸入 PBS 中,分别在 7 d ,14 d,21 d,28 d 时,通过 ICP-MS 技术分别检测注 Cu 组和注 Ag 组的 Cu2+和 Ag+释放的浓度。如表 1 可见,Cu 第 28 天的离子析出浓度是(0.014±0.0005) mg/L,析出浓度低。表1 注Cu组和注Ag组离子析出浓度(mg/L)。Table.1 The concentration of ion released from the Cu group and the Aggroup(mg/L)
可见注 Cu 组和注 Ag 组相对于对照组接触角减小,亲水性增加。说明注 Cu和注 Ag 后,材料表面亲水性增大,利于材料表面的细胞黏附。图4 接触角。(a)注Cu;(b)注Ag组;(c)TiN组;(d)钛合金组。Fig.4 The contact angle. (a)the Cu group;(b)the Ag group;(c)the TiNgroup;(d)the titanium alloy group。1.3.4 L929 CLSM钛合金组,TiN 组细胞分布均匀而密集。细胞呈多角形,可观察到大量丝状伪足,相互交织,呈网状。细胞核形态正常,核染均匀。注 Cu 组和注 Ag 组细胞相对前两组数量稍有下降,绝大部分细胞铺展充分,只有极少数细胞呈梭形。说明 Cu2+和 Ag+的注入未对 TiN 涂覆的钛合金表面的细胞相容性产生明显的影响。
【参考文献】:
期刊论文
[1]氮/氟离子注入Ti6Al4V合金耐磨性研究[J]. 陈道明,孙明仁,白贵元,马新欣,唐光泽. 真空科学与技术学报. 2016(11)
[2]Ti-6Al-4V医用钛合金表面载银涂层的制备和抗菌性能研究[J]. 余森,于振涛,韩建业,张强,牛金龙,刘春潮,贺新杰. 生物医学工程与临床. 2013(06)
[3]钛表面形貌和亲水性表面对成骨细胞增殖、分化的影响[J]. 杜娟,姜焕焕,莫嘉骥,周仲豪,张志勇,赖红昌. 中国口腔颌面外科杂志. 2012(03)
[4]Ag和Ta离子双注入改善Ti6Al4V合金耐磨性能[J]. 冷崇燕,周荣,张旭,卢德宏,刘洪喜. 金属学报. 2009(06)
[5]室温直流磁控溅射氮化钛薄膜研究[J]. 黄佳木,徐成俊,张兴元,王亚平. 真空科学与技术学报. 2005(04)
博士论文
[1]银离子注入钛的抗菌、成骨作用研究[D]. 秦晖.上海交通大学 2015
本文编号:3250937
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