鈦鑄件表面等離子氮化-鍍膜復(fù)合處理的表面性能及生物學(xué)研究.pdf

1、純鈦是一種新興的生物材料，密度低、耐腐蝕性能優(yōu)越、生物相容性極佳，廣泛應(yīng)用于可摘義齒修復(fù)領(lǐng)域。然而純鈦?zhàn)鳛榱x齒支架材料，尚存在顏色不美觀，耐磨性較差，易受氟化物、酸性環(huán)境的腐蝕等缺陷。本文在前期等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理鈦表面的基礎(chǔ)上，對(duì)其表面性能、生物安全性、真菌粘附性能及臨床應(yīng)用效果進(jìn)行研究，為臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　第一部分：鈦鑄件表面等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理及其表面性能研究
　　本課題前期已經(jīng)對(duì)鈦鑄件行等離子氮化/

2、復(fù)合脈沖離子鍍氮化鈦涂層處理，形成復(fù)合涂層，改變了表面顏色，提高了表面性能。本部分實(shí)驗(yàn)使用體視顯微鏡、掃描電鏡觀察不同氮化溫度的涂層表面形貌，結(jié)果顯示氮化溫度在850℃時(shí)涂層結(jié)構(gòu)致密穩(wěn)定。使用粗糙度儀、接觸角測(cè)量系統(tǒng)及XRD分析儀評(píng)價(jià)其表面性能及結(jié)構(gòu)組成，再用分光測(cè)色計(jì)分析其色彩學(xué)特征。結(jié)果表明，純鈦鑄件復(fù)合氮化處理后表面形成均勻穩(wěn)定的TiN復(fù)合梯度涂層；試件表面能增大；呈均勻而美觀的金黃色，在CIEL*a*b*表色系中L*:61.22

3、±0.455、a*:1.84±0.055、b*:25.66±0.219；表面晶相結(jié)構(gòu)以耐磨性較好的TiN、Ti2N為主。表明復(fù)合氮化處理應(yīng)用于義齒鈦支架可提高表面性能，改善美學(xué)效果。
　　第二部分：等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理后鈦鑄件的生物安全性研究
　　按照國(guó)際ISO10993和YY/T0268:2001標(biāo)準(zhǔn)，選擇細(xì)胞毒性試驗(yàn)、溶血試驗(yàn)、短期全身毒性試驗(yàn)及口腔黏膜刺激試驗(yàn)研究等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理后鈦鑄件的生物安全性。結(jié)果顯

4、示，該涂層細(xì)胞毒性測(cè)試為0級(jí)或I級(jí)；溶血率為0.45％，血液相容性良好；無(wú)短期全身毒性反應(yīng)；口腔黏膜刺激試驗(yàn)陰性；各項(xiàng)指標(biāo)均符合ISO標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。證明復(fù)合氮化處理后鈦鑄件無(wú)潛在生物學(xué)毒性。
　　第三部分：等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理后鈦鑄件表面的真菌粘附作用研究
　　以白色念球菌為研究對(duì)象，采用計(jì)數(shù)法、XTT減量法定量研究純鈦、鍍氮化鈦膜、等離子氮化及等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理試件表面粘附白色念球菌數(shù)量。掃描電子顯微鏡和激光共

5、聚焦顯微鏡觀察各組試件表面白色念球菌粘附形貌。計(jì)數(shù)法和XTT法結(jié)果顯示復(fù)合處理組表面白色念球菌粘附數(shù)量顯著低于純鈦。而掃描電子顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡下可見(jiàn)復(fù)合處理組表面粘附菌以酵母型菌為主，菌量少于純鈦組，提示復(fù)合氮化處理可有效抑制白色念球菌的粘附。
　　第四部分：純鈦支架表面等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理的臨床研究
　　應(yīng)用前瞻性臨床試驗(yàn)，將符合納入標(biāo)準(zhǔn)的40例臨床患者隨機(jī)分為純鈦組和等離子氮化/鍍膜復(fù)合處理組，通過(guò)1年隨訪，