【摘要】：鈦及其合金具有耐腐蝕性能強、生物相容性良好和無磁性等特點,被廣泛用作硬組織修復(fù)與替代材料。但此類材料是惰性材料,與人體骨組織結(jié)合不牢,且不具備抗菌性能。論文擬在醫(yī)用純鈦表面構(gòu)建具有良好生物相容性的堿性層狀雙氫氧化物(LDHs)薄膜對其進行改性�？紤]到元素鎂和鐵為人體必需的生命元素,論文以純鈦為基體,使用水熱法在其表面構(gòu)建鎂鐵層狀雙氫氧化物(Mg-Fe LDHs)薄膜,闡述薄膜形成機制,探究其對大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞(r BMMSCs)和細菌的作用情況;采用浸泡法裝載抗生素(鹽酸米諾環(huán)素),探查薄膜的藥物釋放規(guī)律和對細菌和小鼠成骨細胞(MC3T3)的作用;利用結(jié)構(gòu)重建法裝載抗癌藥物(5-氟尿嘧啶),探究藥物釋放對骨肉瘤細胞(MG63)的影響。論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)果有:1.以酸洗鈦為基體,采用水熱法構(gòu)建了Mg(OH)2薄膜和具有不同鎂鐵比的Mg-Fe LDHs薄膜。實驗結(jié)果表明,構(gòu)建的氫氧化鎂薄膜有利于r BMMSCs成骨分化,并抑制大腸桿菌(E.coli)生長,但薄膜的較強堿性抑制r BMMSCs的黏附與增殖。Mg-Fe LDHs薄膜的構(gòu)建可調(diào)控細胞-材料微環(huán)境的p H值,顯著提高鈦樣品表面細胞相容性與成骨活性,但不能改善鈦表面抗菌性能。2.以構(gòu)建的Mg-Fe LDHs薄膜為載體,采用浸泡法負載鹽酸米諾環(huán)素。實驗結(jié)果表明,載藥的Mg-Fe LDHs薄膜能實現(xiàn)鹽酸米諾環(huán)素的長效穩(wěn)定釋放,對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌(S.aureus)均表現(xiàn)出明顯的抑制作用(抑菌率可達到近100%),且可促進成骨細胞的黏附、增殖與成骨分化。3.采用結(jié)構(gòu)重建法將5-氟尿嘧啶負載于構(gòu)建的Mg-Fe LDHs薄膜。實驗結(jié)果表明,載藥Mg-Fe LDHs薄膜較薄,藥物裝載量少且控釋能力差,不能改善鈦樣品抗腫瘤性能。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4;R318.08
【圖文】：

圖 1.1 人工關(guān)節(jié)（左）和牙種植體（右）示意圖Fig. 1.1 Schematic diagram of joint prosthesis (left) and dental implant (right).除了用作硬組織植入體外，鈦及其合金材料也常被用于骨損傷修復(fù)手術(shù)中如用于制作骨板（如圖 1.2 所示）、骨螺釘?shù)取D 1.2 金屬骨板圖片

國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所碩士學(xué)位論文 圖 1.2 金屬骨板圖片F(xiàn)ig. 1.2 Photos of bone plates.1.2.3.2 心血管材料由于具有優(yōu)良的生物相容性，鈦及其合金也常被用于心血管植入體，比如作心臟起搏器的保護裝置等。其中 Ni-Ti 合金具有獨特的形狀記憶功能也使得成為血管支架最常用的材料之一。如圖 1.3 所示為 Ni-Ti 合金材質(zhì)的血管支架擴張的支架可使變狹窄的血管張開，從而用于血管疾病的治療。

圖 1.3 擴張的 Ni-Ti 合金血管支架示意圖. 1.3 Schematic diagram of dilated nickel-titanium alloy s其合金的不足是臨床是應(yīng)用廣泛的生物醫(yī)用金屬材料之一。然所示問題：金為生物惰性材料，不能誘導(dǎo)新骨形成并與骨附能力較弱，破骨活性較高。因此，當(dāng)鈦及其合，導(dǎo)致手術(shù)失敗。金不具有抗菌性能，植入體內(nèi)后易發(fā)生細菌感敗主要原因之一[9, 10]。金材料也不具備抗腫瘤等性能，難以滿足現(xiàn)代材料的設(shè)計與開發(fā)外，通過對已有醫(yī)用材料進行

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 史翎,李殿卿,李素鋒,王建榮,Evans D.G.,段雪;Zn-Mg-Al-CO_3LDHs的結(jié)構(gòu)及其抑煙和阻燃性能[J];科學(xué)通報;2005年04期

2 胡清熊;鈦的應(yīng)用及前景展望[J];鈦工業(yè)進展;2003年Z1期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王永燎;陰離子層狀雙氫氧化物（LDHs）的制備及氨基類藥物的插層組裝應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2012年

本文編號：2795632