版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、生物材料植入生物體中,材料表面不可避免地要與諸多生物物種,如水、氨基酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞及組織等發(fā)生極為復(fù)雜的相互作用,生物材料的生物特性幾乎完全依賴于材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)。通過對(duì)材料表面組分、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和修飾,可有效調(diào)控材料與生物體的相互作用,顯著優(yōu)化材料的生物性能。醫(yī)用鈦及其合金具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械適應(yīng)性,已被廣泛應(yīng)用于臨床硬組織修復(fù)和治療。但鈦合金自身沒有生物活性,不能直接與植入環(huán)境有效整合。因此,對(duì)醫(yī)用金屬鈦及其合金進(jìn)行表面
2、仿生學(xué)的設(shè)計(jì)和表面化學(xué)組分、結(jié)構(gòu)的修飾,使之具有優(yōu)良的生物相容性、生物活性、抗腐蝕性及耐磨損性等綜合性能,是當(dāng)前生物材料和組織工程領(lǐng)域的一個(gè)核心性的研究課題和方向。 本論文基于仿生學(xué)的觀點(diǎn),側(cè)重發(fā)展電化學(xué)沉積技術(shù),在鈦金屬表面制備有序納微米二級(jí)結(jié)構(gòu)的磷酸八鈣(OCP)/膠原蛋白復(fù)合膜層及多孔OCP膜層,發(fā)展表面處理技術(shù)直接在鈦表面制備特殊納微米結(jié)構(gòu)的鈦酸鈉及TiO2薄膜,探索膜層結(jié)構(gòu)、組分設(shè)計(jì)的可能性,以期通過對(duì)金屬鈦表面的仿生
3、學(xué)修飾,實(shí)現(xiàn)對(duì)表面化學(xué)組分和微結(jié)構(gòu)的可控制備,顯著提高醫(yī)用金屬鈦表面生物相容性、生物活性及力學(xué)性能。此外,還系統(tǒng)考察相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)表面修飾膜層結(jié)構(gòu)和組成的影響,研究表面膜層形成過程的規(guī)律性,探討表面納微米二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。通過納米壓痕實(shí)驗(yàn)、體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、體外模擬體液(SBF)浸泡實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)動(dòng)物植入實(shí)驗(yàn)等,綜合研究鈦表面修飾膜層組分、結(jié)構(gòu)與表面力學(xué)特性、生物相容性及生物活性的內(nèi)在關(guān)系,為高性能生物材料的發(fā)展和應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支
4、撐。主要研究結(jié)果如下: 1.運(yùn)用電化學(xué)沉積法控制一定的制備條件,在鈦金屬表面獲得了由帶狀OCP晶體組成的有序微米孔結(jié)構(gòu)的膜層。發(fā)展了電化學(xué)共沉積技術(shù),在鈦金屬基底上首次成功構(gòu)筑了具有特殊納微米二級(jí)結(jié)構(gòu)的OCP/膠原蛋白復(fù)合膜層。研究表明,膠原的加入使OCP晶體尺寸細(xì)化到納米級(jí),并通過與OCP實(shí)現(xiàn)分子水平的結(jié)合,形成更接近于自然骨的納微米孔狀有序結(jié)構(gòu)的OCP/膠原蛋白復(fù)合膜層。 2.采用鈦表面超親-超疏水微圖案模板技術(shù)和電
5、化學(xué)沉積鈣磷鹽技術(shù),在鈦金屬基底表面成功實(shí)現(xiàn)了微圖案化的OCP膜層的構(gòu)筑。通過調(diào)整超親-超疏水微圖案模板的尺寸,精確可控制備具有納微米圖案尺度、結(jié)構(gòu)及最佳生物性能的表面膜層。 3.運(yùn)用納米壓痕實(shí)驗(yàn)研究了所制備的OCP膜層和OCP/膠原蛋白復(fù)合膜層的力學(xué)性能。結(jié)果表明,與單純的OCP膜層相比,OCP/膠原蛋白復(fù)合膜層具有更優(yōu)異的力學(xué)性能。復(fù)合膜層高度有序的納微米結(jié)構(gòu)及膜層中蛋白質(zhì)的交聯(lián)作用,明顯提升了復(fù)合膜層的強(qiáng)韌性和結(jié)合力。
6、 4.模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)表明,所制備的OCP/蛋白質(zhì)復(fù)合膜層和OCP膜層均可顯著誘導(dǎo)磷灰石形成,由于OCP/蛋白質(zhì)復(fù)合膜層具有與自然骨類似的表面成分和結(jié)構(gòu),誘導(dǎo)磷灰石形成的能力更強(qiáng)。細(xì)胞培養(yǎng)表明,電化學(xué)制備的OCP/蛋白質(zhì)復(fù)合膜層可顯著增強(qiáng)成骨細(xì)胞的黏附與生長(zhǎng)。動(dòng)物植入實(shí)驗(yàn)表明,我們制備的OCP/蛋白質(zhì)和OCP膜層樣品植入體內(nèi)后均表現(xiàn)為輕微的炎癥反應(yīng)和快速的修復(fù)能力,覆有OCP/蛋白質(zhì)膜層的植入體植入早期階段的生物相容性更優(yōu)。生物性能
7、的綜合研究表明,電化學(xué)法構(gòu)筑的納微米二級(jí)有序結(jié)構(gòu)的OCP/膠原蛋白復(fù)合膜層具有優(yōu)異的生物相容性和生物活性。 5.系統(tǒng)考察了各種關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)OCP膜層和OCP/膠原復(fù)合膜層的表面組分、結(jié)構(gòu)等物理化學(xué)特性的影響,結(jié)果表明,在相當(dāng)寬的實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi),所制備的膜層中鈣磷鹽的主要成分均為OCP晶體,膜層中OCP晶體尺寸、排列、孔結(jié)構(gòu)、表面形貌及OCP晶體生長(zhǎng)速度等與電化學(xué)沉積的實(shí)驗(yàn)參數(shù)密切相關(guān)。 6.初步提出了納微多孔結(jié)構(gòu)形成
8、的“氫氣泡模板”物理模型。認(rèn)為相互匹配的氣泡形成-消失的速度和鈣磷鹽晶體的生長(zhǎng)速度以及軟硬度適合的晶粒是微米多孔結(jié)構(gòu)OCP膜層和OCP/膠原蛋白復(fù)合膜層形成的原因,強(qiáng)調(diào)膠原蛋白對(duì)納米OCP晶體生長(zhǎng)過程的抑制作用。 7.發(fā)展表面處理技術(shù)直接在金屬鈦表面成功制備了具有納微米表面結(jié)構(gòu)的鈦酸納膜層和銳鈦礦型TiO2膜層。模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)表明,由于銳鈦礦晶體結(jié)構(gòu)與磷灰石晶體結(jié)構(gòu)匹配良好、TiO2納米管結(jié)構(gòu)的巨大表面積及合適的表面微環(huán)境,使
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 醫(yī)用鈦表面微—納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其生物性能的研究.pdf
- 醫(yī)用鈦表面磷酸酯-膠原蛋白層層組裝膜及其生物性能.pdf
- 醫(yī)用鈦表面多聚賴氨酸-DNA層層組裝膜及其生物性能.pdf
- 醫(yī)用鈦表面微-納米化多孔改性及其生物性能.pdf
- 醫(yī)用鈦表面的電化學(xué)構(gòu)筑及生物性能的優(yōu)化.pdf
- 醫(yī)用純鈦表面多級(jí)微-納米生物活性結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其性能研究.pdf
- 鈦表面TiO-,2-納米管層的制備及其生物性能.pdf
- 生物醫(yī)用鈦基植入體材料表面納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其生物學(xué)性能研究.pdf
- 微-納結(jié)構(gòu)鈦表面抗菌肽-海藻酸鹽組裝層的制備及其生物活性.pdf
- 口腔純鈦種植體表面改性及其生物性能研究.pdf
- 鍍鋅層表面鈦溶膠鈍化膜的制備及其性能研究.pdf
- 鈦表面改性及其生物活性的研究.pdf
- 鈦表面鈦酸鈣涂層的制備及其生物學(xué)性能的初步研究.pdf
- 鎂合金表面超疏水膜層構(gòu)筑及其防腐性能研究.pdf
- 生物醫(yī)用Mg-Zn-Ca-Mn合金及其表面微弧氧化膜層的組織結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf
- 鈦表面固定生物蛋白及其生物活性的研究.pdf
- 純鈦表面微弧氧化膜層的生物學(xué)性能研究.pdf
- 醫(yī)用鈦表面生物活化的研究.pdf
- 納-微米結(jié)構(gòu)功能材料的制備、改性及其性能研究.pdf
- 鈦表面高太陽吸收膜層的制備及性能研究.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論