载钇二氧化钛涂层的生物活性及其抗菌性能的研究
发布时间：2022-02-10 21:23
背景:生物医用材料的开发和研究在器官组织工程修复领域中变得越发重要。作为生物医疗材料中的一种,植入材料主要用于替代人体硬组织的缺损和缺失,并恢复其运作功能。钛和钛合金因其良好的机械性能以及生物相容性而广泛应用于植入物材料,但由于其自身无诱导新骨形成的能力,即无生物活性,也没有抗菌性能,所以临床上往往需要将钛材料表面改性,让其具有一定的性能,从而达到治疗目的。细菌感染所致的植入部位的炎性反应是临床上极为常见的植入术后并发症之一。制备具有抗菌性能的涂层是防止细菌感染的有效方法,且涂层还需要有良好的生物相容性,从而确保植入物材料与骨良好的结合。目的:1.探明掺入不同浓度的钇元素在微弧氧化过程中对于TiO2涂层性能的影响,为进一步指导种植体表面形貌设计提供理论基础。2.摸索合适的载钇浓度,使涂层在具有良好的生物活性的基础上,具有一定的长效抗菌能力。3.鉴于成骨细胞在骨结合过程中扮演着至关重要的角色,所以本实验主要研究成骨前体细胞与材料表面的相互作用,为更合理的植入物设计提供依据。方法:通过在微弧氧化过程中,改变电解液的组分来制备含不同浓度钇的TiO2...
【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）微弧氧化电源，（b）磁力搅拌器，烧杯及不锈钢冷却槽
2-2 （a）TC4，（b）Y0 组，（c）Y9 组2.3.1 样品的 SEM 与 EDS 结果分析图2-3中(a)为Ti6Al4V打磨后的SEM，(b)为经过MAO后的TC（4Ti6Al4V）表面，可以很明显看到经过微弧氧化后，涂层呈现出多孔的形态，表面较为平整，孔径大小约为 1-4μm 左右。图 2-4 中(a), (b), (c), (d)分别为 SEM 下Y0,Y3,Y6,Y9 涂层的表面形态，结果发现掺钇与未掺钇涂层表面形貌没有明显区别。Y0,Y3,Y6,Y9 涂层的截面厚度大致约为 6-10μm，均由内层的致密层和外层的疏松层所组成。图 2-3（a）Ti-6Al-4V 表面形貌，（b）微弧氧化后材料的表面形貌
州大学硕士研究生学位论文 载钇二氧化钛涂层的生物活性及其抗菌性能的研究表 2-6 为 EDS 检测到的 Y0,Y3,Y6,Y9 的元素组成，Y0 组中，检测到了钛，铝，钒，钙，磷元素，而在 Y3,Y6,Y9 中，除了钛，氧，铝，钒，钙，素外，还可以测到钇元素。在 MAO 过程中，涂层中钇元素的含量随着电中钇浓度的增加而增加。随着涂层中钇的增加，钙从 7.08±0.4 降低至 6.0.2，钛从 43.08±0.5 降低至 39.42±0.4，氧从 43.50±0.6 降低至 39.38±0.5因可能是因为在 MAO 过程中，Ca2+，Y3+，Ti4+相互之间存在排斥，Y3+的，导致 TiO2的生成量减少以及 Ca2+含量的降低，而其他元素未受到明显的。可能原因是微弧氧化过程中，电子的迁移，扩散。有学者研究表明：在底通过微弧氧化法制备含 HA 的涂层，在钛基底部存在电子迁移及带负电粒的粘附，从而最终形成 HA 涂层[96]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土与微生物相互作用的研究进展[J]. 李丝雨,傅惠鹃,董伟. 江西理工大学学报. 2017(03)
[2]Synthesis, characterization, biological activities and luminescent properties of lanthanide complexes with [2-thiophenecarboxylic acid, 2-（2-pyridinylmethylene）hydrazide] Schiff bases ligand[J]. Abdulaziz M.Ajlouni,Qutaiba Abu-Salem,Ziyad A.Taha,Ahmed K.Hijazi,Waleed Al Momani. Journal of Rare Earths. 2016(10)
[3]碱性磷酸酶在骨矿化中的研究[J]. 吕佳炜,殷红,李春风,卢开华,徐志强,樊月圆,葛长荣,贾俊静,谷大海. 黑龙江畜牧兽医. 2013(01)
[4]碱性磷酸酶在动物骨骼代谢中的研究进展[J]. 王石莹,闫素梅. 饲料博览. 2009(04)
[5]用磁控溅射技术制备钛合金表面羟基磷灰石生物涂层(英文)[J]. 林东洋,赵玉涛,张钊,施秋萍. 中国临床康复. 2006(33)
[6]谈稀有金属及其应用[J]. 肖艳. 金属世界. 2006(02)
[7]激光熔覆生物陶瓷涂层和界面的研究[J]. 邓迟,张亚平,高家诚. 应用激光. 2006(01)
[8]稀土元素发现史话[J]. 李兵. 金属世界. 2006(01)
[9]铕对小麦根细胞钙调素及NAD激酶的影响研究[J]. 安宜. 中国稀土学报. 2005(06)
[10]抗菌生物材料的研究进展[J]. 王鹏,罗建斌,李洁华,谢兴益,钟银屏. 生物技术通讯. 2004(06)
本文编号：3619551
【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）微弧氧化电源，（b）磁力搅拌器，烧杯及不锈钢冷却槽
2-2 （a）TC4，（b）Y0 组，（c）Y9 组2.3.1 样品的 SEM 与 EDS 结果分析图2-3中(a)为Ti6Al4V打磨后的SEM，(b)为经过MAO后的TC（4Ti6Al4V）表面，可以很明显看到经过微弧氧化后，涂层呈现出多孔的形态，表面较为平整，孔径大小约为 1-4μm 左右。图 2-4 中(a), (b), (c), (d)分别为 SEM 下Y0,Y3,Y6,Y9 涂层的表面形态，结果发现掺钇与未掺钇涂层表面形貌没有明显区别。Y0,Y3,Y6,Y9 涂层的截面厚度大致约为 6-10μm，均由内层的致密层和外层的疏松层所组成。图 2-3（a）Ti-6Al-4V 表面形貌，（b）微弧氧化后材料的表面形貌
州大学硕士研究生学位论文 载钇二氧化钛涂层的生物活性及其抗菌性能的研究表 2-6 为 EDS 检测到的 Y0,Y3,Y6,Y9 的元素组成，Y0 组中，检测到了钛，铝，钒，钙，磷元素，而在 Y3,Y6,Y9 中，除了钛，氧，铝，钒，钙，素外，还可以测到钇元素。在 MAO 过程中，涂层中钇元素的含量随着电中钇浓度的增加而增加。随着涂层中钇的增加，钙从 7.08±0.4 降低至 6.0.2，钛从 43.08±0.5 降低至 39.42±0.4，氧从 43.50±0.6 降低至 39.38±0.5因可能是因为在 MAO 过程中，Ca2+，Y3+，Ti4+相互之间存在排斥，Y3+的，导致 TiO2的生成量减少以及 Ca2+含量的降低，而其他元素未受到明显的。可能原因是微弧氧化过程中，电子的迁移，扩散。有学者研究表明：在底通过微弧氧化法制备含 HA 的涂层，在钛基底部存在电子迁移及带负电粒的粘附，从而最终形成 HA 涂层[96]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土与微生物相互作用的研究进展[J]. 李丝雨,傅惠鹃,董伟. 江西理工大学学报. 2017(03)
[2]Synthesis, characterization, biological activities and luminescent properties of lanthanide complexes with [2-thiophenecarboxylic acid, 2-（2-pyridinylmethylene）hydrazide] Schiff bases ligand[J]. Abdulaziz M.Ajlouni,Qutaiba Abu-Salem,Ziyad A.Taha,Ahmed K.Hijazi,Waleed Al Momani. Journal of Rare Earths. 2016(10)
[3]碱性磷酸酶在骨矿化中的研究[J]. 吕佳炜,殷红,李春风,卢开华,徐志强,樊月圆,葛长荣,贾俊静,谷大海. 黑龙江畜牧兽医. 2013(01)
[4]碱性磷酸酶在动物骨骼代谢中的研究进展[J]. 王石莹,闫素梅. 饲料博览. 2009(04)
[5]用磁控溅射技术制备钛合金表面羟基磷灰石生物涂层(英文)[J]. 林东洋,赵玉涛,张钊,施秋萍. 中国临床康复. 2006(33)
[6]谈稀有金属及其应用[J]. 肖艳. 金属世界. 2006(02)
[7]激光熔覆生物陶瓷涂层和界面的研究[J]. 邓迟,张亚平,高家诚. 应用激光. 2006(01)
[8]稀土元素发现史话[J]. 李兵. 金属世界. 2006(01)
[9]铕对小麦根细胞钙调素及NAD激酶的影响研究[J]. 安宜. 中国稀土学报. 2005(06)
[10]抗菌生物材料的研究进展[J]. 王鹏,罗建斌,李洁华,谢兴益,钟银屏. 生物技术通讯. 2004(06)
本文编号：3619551
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