梯度稀土活性陶瓷涂層的激光制備及其與蛋白質(zhì)的相互作用.pdf

1、羥基磷灰石（Hydroxyapatite,HA）是人體骨骼等硬組織的主要無機成分，具有優(yōu)異的生物相容性和生物活性，是一種重要的生物陶瓷材料。但HA陶瓷的力學(xué)性能較差，如脆性大，因而就限制了它在人體荷重部位的使用，將HA涂覆在機械性能優(yōu)良的生物金屬材料（如鈦或鈦合金）上，即可綜合兩種材料的優(yōu)點，因此，金屬基HA涂層材料近十幾年來成為生物材料的研究熱點之一。
　　本文針對生物活性陶瓷涂層存在的問題，設(shè)計了一種梯度涂層，采用寬帶激光熔覆

2、技術(shù)，通過加入不同含量的稀土氧化物L(fēng)a2O3來提高激光熔覆生物陶瓷涂層的生物活性及生物相容性，在Ti-6Al-4V合金表面制備含HA+β-TCP梯度稀土活性陶瓷涂層。利用SEM、XRD、EDS等檢測技術(shù)對梯度活性陶瓷涂層的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究；通過模擬體液浸泡實驗考察了梯度活性陶瓷涂層的生物活性；采用體外成骨細(xì)胞與材料共培養(yǎng)的方法，進(jìn)行了細(xì)胞形態(tài)及增殖實驗，以及通過定量分析細(xì)胞分化標(biāo)志蛋白ALP的表達(dá)量研究梯度活性陶瓷涂層與蛋白質(zhì)的相互作

3、用，從細(xì)胞生物學(xué)水平對梯度活性陶瓷涂層的生物相容性進(jìn)行了評價。結(jié)果表明：
　?。?）生物陶瓷梯度涂層分為基材、合金化層以及生物陶瓷層三個層次，且各梯度層的結(jié)合界面均為良好的化學(xué)冶金結(jié)合。
　　（2）稀土氧化物L(fēng)a2O3在激光熔覆生物陶瓷過程中具有誘導(dǎo)合成HA+β-TCP的作用，當(dāng)La2O3含量為0.6wt.％時，合成HA+β-TCP的數(shù)量最多。
　　（3）梯度活性陶瓷涂層的生物活性與不同La2O3含量誘導(dǎo)合成HA+β-

4、TCP的數(shù)量密切相關(guān)。當(dāng)La2O3的添加量為0.6wt.％時，涂層表面形成類骨磷灰石數(shù)量最多；且經(jīng)14天浸泡后的涂層明顯比7天形成的類骨磷灰石數(shù)量多。
　?。?）含稀土氧化物L(fēng)a2O3的涂層對成骨細(xì)胞無毒副作用。梯度活性陶瓷涂層表面的鈣磷基活性陶瓷相數(shù)量影響著成骨細(xì)胞的增殖，當(dāng)La2O3的添加量為0.6wt.％時，具有最多的細(xì)胞增殖數(shù)量。
　?。?）當(dāng)La2O3的加入量為0.6wt.％時，梯度活性陶瓷涂層表面堿性磷酸酶（AL