牙種植材料TiO2-HA復(fù)合涂層的電化學(xué)制備及表征.pdf

1、鈦及鈦合金是目前臨床上常用的種植牙材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的生物相容性，但其缺乏一定的生物活性限制了它獲得更廣泛的應(yīng)用。另一方面，羥基磷灰石（Hydroxyapatite，HA）是人類骨和牙的主要無(wú)機(jī)成分，具備良好的生物活性和生物相容性，作為種植材料能與植入部位發(fā)生良好的骨性結(jié)合并在手術(shù)初期促進(jìn)傷骨生長(zhǎng)愈合；但是，力學(xué)性能較差限制了它在承重部位的應(yīng)用。因此，制備兼具兩種優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合材料一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。
　　本文主要采用

2、先陽(yáng)極氧化后電化學(xué)沉積的方法在牙種植體模型鈦表面制備了TiO2/HA復(fù)合涂層，希望能獲得一種結(jié)合強(qiáng)度更好，生物活性和生物相容性都良好的種植牙材料。首先，在常溫常壓下，采用三對(duì)電極體系實(shí)現(xiàn)了對(duì)圓柱體鈦模型的陽(yáng)極氧化，并探討了電化學(xué)參數(shù)對(duì)TiO2納米管成型結(jié)構(gòu)的影響，獲得了最佳陽(yáng)極氧化條件為電壓20V，電解液為0.5wt％HF水溶液，陽(yáng)極氧化時(shí)間為1h。其次，在0.85mA/cm2的恒定電流密度下，采用電化學(xué)陰極沉積法成功制備了TiO2/H

3、A復(fù)合涂層，并通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線晶體衍射（XRD）、電子能譜（EDS）和傅里葉紅外光譜儀（FTIR）對(duì)復(fù)合涂層材料的組分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)制備的TiO2/HA涂層為空隙率較好的針狀涂層，同時(shí)也探討了TiO2納米管的引入對(duì)涂層組分和結(jié)構(gòu)的影響，尤其在涂層與基底結(jié)合強(qiáng)度上得到的了很大的提高，經(jīng)850℃燒結(jié)后高達(dá)27.17MPa。
　　在生物活性和生物相容性測(cè)試方面，本文主要通過(guò)模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)觀察涂層材料誘導(dǎo)磷

4、酸鈣鹽生成的再礦化能力，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)TiO2、Ti/HA和TiO2/HA都具備生物再礦化能力，其中TiO2/HA涂層誘導(dǎo)的磷酸鈣鹽呈棒狀沿c軸生長(zhǎng)。在研究材料與細(xì)胞相互作用的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)燒結(jié)后具備一定空隙率的涂層材料能給MG63成骨細(xì)胞提供了良好的附著點(diǎn)，細(xì)胞呈梭形貼壁生長(zhǎng)。采用MTT對(duì)涂層材料進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)得出涂層材料對(duì)細(xì)胞沒(méi)有毒性；另外，通過(guò)ALP堿性磷酸酶活性實(shí)驗(yàn)還可以發(fā)現(xiàn)，涂層材料的存在對(duì)細(xì)胞的生物活性沒(méi)有太大的影響，生物相容性