微弧氧化-溶膠-凝膠復(fù)合制備鈦種植體表面HA-TiO-,2-復(fù)合涂層的研究.pdf

1、純鈦及鈦合金具有良好的理化性能和極佳的生物相容性，因此成為目前臨床上應(yīng)用最廣泛的硬組織植入材料。但鈦種植體缺乏生物活性，不能與組織間形成化學(xué)性結(jié)合；臨床愈合時(shí)間長(zhǎng)；在生理環(huán)境中易腐蝕，導(dǎo)致金屬離子的釋放；這些不足嚴(yán)重地影響了鈦種植體的臨床成功率。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 為了解決目前鈦種植體存在的不足，本課題首先采用微弧氧化技術(shù)在鈦種植體表面制備了耐腐蝕、耐磨的TiO2 陶瓷涂層，然后通過(guò)溶膠－凝膠方法制備了HA涂層。進(jìn)一步對(duì)HA/

2、TiO2復(fù)合涂層的制備工藝、表面形貌、理化性能、細(xì)胞相容性進(jìn)行了研究，期望為鈦種植體表面生物改性及臨床應(yīng)用提供有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果: 1. 利用微弧氧化處理，在純鈦種植體表面形成了一層與基體結(jié)合緊密、內(nèi)層致密、表面粗糙多孔的TiO2陶瓷涂層，并且通過(guò)特定的電解液在陶瓷層內(nèi)注入鈣、磷離子成分，進(jìn)一步提高鈦金屬的生物相容性。 2. 采用溶膠－凝膠方法，在TiO2 陶瓷涂層表面制備了HA涂層。最后在鈦表面

3、形成厚度約10～15μm HA/TiO2復(fù)合涂層，涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度為47士2.5N。 3. 模擬體液浸泡顯示：TiO2 陶瓷涂層及HA/TiO2復(fù)合涂層均呈現(xiàn)出誘導(dǎo)類(lèi)骨磷灰石形成的能力；在兩種涂層表面均可見(jiàn)針狀及顆粒狀的晶體，結(jié)晶層覆蓋了孔洞表面并進(jìn)入微孔內(nèi)部；復(fù)合涂層誘導(dǎo)類(lèi)骨磷灰石的能力較TiO2陶瓷涂層快且覆蓋物更加均勻、致密；XRD分析表明表面沉積物主要為HA及少量磷酸鈣鹽。 4.根據(jù)ISO10993-10：1

4、995 年標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家GB/T16886 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定通過(guò)溶血實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鈦金屬改性后的生物安全性評(píng)價(jià)。結(jié)果表明TiO2 陶瓷涂層及HA/TiO2復(fù)合涂層都具有良好的血液相容性，不會(huì)引起毒性反應(yīng)。 進(jìn)一步研究TiO2、HA/TiO2復(fù)合涂層和成骨細(xì)胞的相互作用結(jié)果顯示：TiO2 陶瓷涂層、HA/TiO2復(fù)合涂層均顯著促進(jìn)了成骨細(xì)胞在涂層表面的早期粘附，但隨著培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)間的增長(zhǎng)，不同表面對(duì)細(xì)胞貼附率的影響逐漸減小。TiO2