純鈦表面載鋅的微弧氧化生物活性陶瓷膜制備及性能研究.pdf

1、純鈦及其合金材料被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，但由于性能上存在不足之處，所以對其進(jìn)行表面改性已經(jīng)成為近些年來的研究熱點(diǎn)內(nèi)容之一。純鈦表面經(jīng)過微弧氧化處理，可以在其表面形成一層與基體結(jié)合牢固的陶瓷氧化膜，能夠改善其性能。在微弧氧化電解液中引入 Ca、P等生物活性元素，可以增加所制備表層陶瓷膜的生物活性。鋅是人體重要的微量元素之一，能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖分裂，以及骨整合性能，同時(shí)還具有較好的抑菌性能。本文通過微弧氧化技術(shù)在純鈦表面制備載鋅的生物

2、活性陶瓷膜，并對其性能進(jìn)行測試分析。
　　應(yīng)用響應(yīng)曲面法（RSM）中的BBD模型，以微弧氧化電源參數(shù)中的氧化時(shí)間、電源脈沖頻率以及配制電解液中的乙酸鋅摩爾含量作為水平影響因子；以氧化膜表層鋅含量、表層孔隙率大小、表層Ca/P值作為輸出響應(yīng)結(jié)果，來綜合討論各水平值對響應(yīng)結(jié)果的影響。
　　運(yùn)用動(dòng)電位極化曲線對3組試樣：純鈦基體組、PEO-Ca、P組及PEO-Ca、P、Zn組耐蝕性能進(jìn)行測試，結(jié)果表明純鈦表面經(jīng)過微弧氧化處理可以提

3、高其在人體體液中的耐蝕性能。應(yīng)用電化學(xué)阻抗譜及模擬人體體液浸泡實(shí)驗(yàn)，對上述3組試樣進(jìn)行生物活性性能測試。結(jié)果表明PEO-Ca、P、Zn組具有最好的生物活性性能，能夠較快速的誘導(dǎo)羥基磷灰石在其表面沉積。PEO-Ca、P組也具有一定的生物活性性能，但是性能較差。而純鈦基體組在實(shí)驗(yàn)中不具有生物活性性能，在本實(shí)驗(yàn)中不能夠誘導(dǎo)羥基磷灰石在其表面沉積。
　　通過對4組實(shí)驗(yàn)材料：對照組（無Zn組）、低Zn組、中Zn組、高Zn組的抑菌性能、細(xì)胞增

4、殖分裂性能、以及在動(dòng)物體內(nèi)的骨整合性能研究，結(jié)果證明在微弧氧化生物活性陶瓷膜中引入Zn元素，能夠使其具有較好的抑菌性能，同時(shí)還能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖分化，以及動(dòng)物體內(nèi)具有更好的骨整合性能。當(dāng)其作為植入體材料植入體內(nèi)后，能夠縮短愈合時(shí)間。
　　通過對3組試驗(yàn)用樣品，純鈦基體組、PEO-Ca、P組及PEO-Ca、P、Zn表層的蛋白吸附性能進(jìn)行測試，可以得到PEO-Ca、P、Zn的微弧氧化陶瓷膜表面同樣具有最好的蛋白吸附性能，在氧化膜層中引