本文選題：醫(yī)用鈦材 + 羥基磷灰石�。� 參考：《青海大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著生物醫(yī)學(xué)及材料的飛速發(fā)展,新型生物材料的研發(fā)已逐漸成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。鈦及鈦合金因其展現(xiàn)的優(yōu)異生物相容性、力學(xué)特性和抗腐蝕性等,目前已在醫(yī)用植入體領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。然而鈦材具有生物惰性,無(wú)法與周邊骨組織形成有效的骨整合,從而導(dǎo)致植入失敗。因此,改善鈦材表面性能具有重大臨床應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義。羥基磷灰石(hydroxyapatite,HA)涂層因其優(yōu)異的生物學(xué)性能,而被普遍的用于鈦材表面改性。但是,單純HA涂層仍然存在諸多問(wèn)題。功能化羥基磷灰石涂層不但可以保留羥基磷灰石優(yōu)良的生物學(xué)性能,而且可以根據(jù)特定臨床應(yīng)用需求而改善相關(guān)性質(zhì),如涂層力學(xué)、生物相容性和抗細(xì)菌感染等性質(zhì)。本論文主要研究新型HA基復(fù)合粉末及其鈦材表面涂層的制備與生物學(xué)評(píng)價(jià),為新型HA基復(fù)合材料在臨床應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括:(1)HA基復(fù)合粉末的制備采用HA粉末、ND及具有高效誘導(dǎo)成骨活性的BMP2為原料,制備了HA/ND-BMP2復(fù)合粉末;同時(shí)利用HA及和具有優(yōu)異抗菌性能的GS,制備了HA-GS復(fù)合粉末。結(jié)果表明,采用氧化修飾法成功的在ND表面修飾了羧基基團(tuán),BMP2通過(guò)靜電力等的相互作用而成功負(fù)載于ND上。(2)生物功能化納米金剛石/HA復(fù)合涂層的構(gòu)建利用VCS技術(shù)在室溫條件下成功沉積了HA涂層及HA-ND、HA-ND/BMP2復(fù)合涂層,粉末的物相成分及納米結(jié)構(gòu)均完整的保留在了復(fù)合涂層中,涂層具有較為致密的結(jié)構(gòu),厚度約為40-50μm,XPS的結(jié)果證明了復(fù)合涂層中BMP2的存在。HA-ND復(fù)合涂層中添加入0.1 wt.%ND后,涂層的維氏硬度、彈性模量及抗摩擦磨損的性能均得到了提高。細(xì)胞貼附和MTT的結(jié)果表明,HA-ND及HA-ND/BMP2復(fù)合涂層無(wú)細(xì)胞毒性,且具有良好的生物相容性,同時(shí)BMP2的加入顯著的促進(jìn)了細(xì)胞的貼附、鋪展等行為,表明VCS技術(shù)成功的保留了BMP2的骨誘導(dǎo)活性。(3)具有長(zhǎng)效抗菌性能和良好生物相容性的HA基復(fù)合涂層的構(gòu)建采用VCS技術(shù)制備了HA-GS復(fù)合涂層,XPS結(jié)果證明了粉末和涂層中GS的存在。藥物釋放實(shí)驗(yàn)表明,HA-GS復(fù)合涂層能夠長(zhǎng)期、緩慢的釋放GS。HA-GS復(fù)合涂層及藥物釋放實(shí)驗(yàn)后的HA-GS復(fù)合涂層的抗菌率分別為98.08%及93.91%,因此HA-GS復(fù)合涂層不僅能夠長(zhǎng)期緩慢的釋放GS,同時(shí)也能起到長(zhǎng)期的抗菌作用。HA-GS復(fù)合涂層的細(xì)胞貼附及MTT的結(jié)果說(shuō)明,該涂層也具有優(yōu)良的生物相容性。
[Abstract]:With the rapid development of biomedicine and materials, the research and development of new biomaterials has gradually become the focus of biomedical research. Titanium and titanium alloys have been widely used in the field of medical implants due to their excellent biocompatibility, mechanical properties and corrosion resistance. Titanium, however, is biologically inert and cannot integrate effectively with the surrounding bone tissue, leading to the failure of the implant. Therefore, it is of great practical significance to improve the surface properties of titanium. Hydroxyapatite (HA) coating has been widely used in titanium surface modification because of its excellent biological properties. However, there are still many problems in HA coating. Functional hydroxyapatite coating can not only preserve the excellent biological properties of hydroxyapatite, but also improve the related properties, such as coating mechanics, biocompatibility and anti-bacterial infection. In this paper, the preparation and biological evaluation of new HA based composite powder and its titanium coating were studied, which provided the basic data for the clinical application of the new HA matrix composite. The main contents and conclusions of this thesis are as follows: (1) HA / ND-BMP2 composite powder was prepared with HA powder ND and BMP2 with high osteogenic activity. At the same time, HA and GSH with excellent antibacterial properties were used to prepare HA-GS composite powder. The results show that The carboxyl group BMP2 was successfully modified on ND surface by oxidation modification method and loaded on ND by electrostatic interaction. (2) Construction of biofunctionalized nano-diamond / HA composite coating at room temperature using VCS technique Ha coating and HA-NDN / ND / BMP2 composite coating were successfully deposited. The phase composition and nanostructure of the powder remained intact in the composite coating. The coating had a compact structure, and the thickness of the coating was about 40-50 渭 m XPS. The results of XPS showed that BMP2 existed in the composite coating. The addition of 0.1 wt.ND into the composite coating proved the existence of BMP2 in the composite coating. The Vickers hardness, elastic modulus and friction and wear resistance of the coating were improved. The results of cell adhesion and MTT showed that HA-ND and HA-ND / BMP2 composite coatings had no cytotoxicity and had good biocompatibility. The addition of BMP2 significantly promoted the adhesion and spreading of cells. The results showed that BMP2 osteoinductive activity was retained successfully by VCS technique. (3) the HA-GS composite coating with long-term antibacterial property and good biocompatibility was prepared by VCS technique. XPS results showed that GS existed in the powder and coating. The drug release test showed that the HA-GS composite coating could be used for a long time. The antibacterial rates of slow release GS.HA-GS composite coating and drug release HA-GS composite coating were 98.08% and 93.91%, respectively. Therefore, HA-GS composite coating not only released GS2 slowly for a long time, but also played a long-term antibacterial effect. The results of cell attachment and MTT showed that, The coating also has good biocompatibility.
【學(xué)位授予單位】：青海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4

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本文編號(hào)：2059538