鎂微弧氧化偶聯(lián)葛根素復合涂層的耐蝕性和生物活性
發(fā)布時間:2021-04-23 11:34
鎂及鎂合金由于其良好生物相容性和生物降解性在作為骨替代材料具有高的潛力,并可以解決傳統(tǒng)鈦合金等植入體應力屏蔽,二次手術取出等問題。但鎂在體內(nèi)環(huán)境降解速率過快,導致大量的氫氣產(chǎn)生和植體周圍體液環(huán)境的堿化,抑制傷口愈合和導致組織壞死。因此,提高鎂及其合金的耐蝕性和促進骨生長成為急待解決的迫切問題。本課題在純鎂表面制備具有耐蝕性和生物活性復合功能涂層,控制體內(nèi)降解速率,同時,還具有促進骨生長的作用。純鎂表面通過超聲微弧氧化(UMAO)制備多孔陶瓷涂層,再經(jīng)過植酸(PA),硅烷(SCA)與硅烷/植酸(SP)雙偶聯(lián),載入不同濃度的中藥提取物葛根素,構建生物復合涂層。通過掃描電鏡、能譜分析、紅外光譜、X射線光電子能譜分析和液相色譜儀對涂層組織結構、元素分布、官能團和載藥量分析,采用潤濕角儀和電化學工作站對涂層潤濕性和耐蝕性進行分析,并選取耐蝕性較好的涂層進行動物植入,研究體內(nèi)生物活性。實驗結果表明:純鎂表面經(jīng)過UMAO電擊穿產(chǎn)生的多孔表面,有貫穿孔的缺陷,使體液滲透到鎂基體,產(chǎn)生腐蝕。PA載藥、SCA載藥以及SP載藥復合涂層可以實現(xiàn)封孔,彌補了UMAO涂層的缺陷。C-C、C-O以及C=O官能團的存...
【文章來源】:佳木斯大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 醫(yī)用可降解鎂合金國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 醫(yī)用可降解鎂合金表面處理涂層研究現(xiàn)狀
1.3.1 化學轉(zhuǎn)化膜
1.3.2 電化學涂層
1.3.3 Ca-P基涂層
1.3.4 高分子可降解涂層
1.3.5 功能性復合涂層研究
1.4 中藥提取物在骨科中的應用
1.5 研究主要內(nèi)容
第2章 材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 涂層的制備
2.2.1 微弧氧化涂層的制備
2.2.2 鎂微弧氧化表面偶聯(lián)葛根素復合涂層的制備
2.3 分析測試方法
2.3.1 涂層的組織結構和化學元素測定
2.3.2 涂層的耐蝕性分析
2.3.3 涂層的體內(nèi)植入的生物活性
第3章 植酸偶聯(lián)葛根素復合涂層的耐蝕性和生物活性
3.1 涂層的組織結構
3.1.1 涂層的SEM及 EDS
3.1.2 涂層的斷面分析
3.1.3 涂層的XPS分析
3.1.4 涂層的FTIR分析
3.1.5 涂層的藥量釋放分析
3.2 涂層的電化學腐蝕分析
3.2.1 涂層的潤濕角分析
3.2.2 涂層的極化曲線分析
3.2.3 涂層的電化學阻抗譜分析
3.3 涂層的模擬體液浸泡分析
3.4 涂層動物體內(nèi)植入
3.4.1 涂層體內(nèi)植入SEM和能譜分析
3.4.2 涂層體內(nèi)植入體熒光分析
3.4.3 涂層體內(nèi)植入CBCT觀察
3.5 本章小結
第4章 硅烷偶聯(lián)葛根素復合涂層的耐蝕性和生物活性
4.1 涂層的組織結構
4.1.1 涂層的SEM及 EDS
4.1.2 涂層的斷面分析
4.1.3 涂層的XPS分析
4.1.4 涂層的FTIR分析
4.1.5 涂層的藥量釋放分析
4.2 涂層的電化學腐蝕分析
4.2.1 涂層的潤濕角分析
4.2.2 涂層的極化曲線分析
4.2.3 涂層的電化學阻抗譜分析
4.3 涂層的模擬體液浸泡分析
4.4 涂層動物體內(nèi)植入
4.4.1 涂層體內(nèi)植入SEM和能譜分析
4.4.2 涂層體內(nèi)植入體熒光分析
4.4.3 涂層體內(nèi)植入CBCT觀察
4.5 本章小結
第5章 硅烷/植酸雙偶聯(lián)葛根素涂層的耐蝕性和生物活性
5.1 涂層的組織結構
5.1.1 涂層SEM及 EDS分析
5.1.2 涂層的斷面分析
5.1.3 涂層的XPS分析
5.1.4 涂層的FTIR分析
5.1.5 涂層的藥量釋放分析
5.2 涂層的電化學腐蝕分析
5.2.1 涂層的潤濕角分析
5.2.2 涂層的極化曲線分析
5.2.3 涂層的電化學阻抗圖譜分析
5.3 涂層的模擬體液浸泡分析
5.4 涂層動物體內(nèi)植入
5.4.1 涂層體內(nèi)植入SEM和能譜分析
5.4.2 涂層體內(nèi)植入體熒光分析
5.4.3 涂層體內(nèi)植入CBCT觀察
5.5 分析與討論
5.5.1 PA,SCA和 SP載藥復合生物涂層形成機理
5.5.2 PA,SCA和 SP載藥層結構對耐蝕性的影響
5.5.3 PA,SCA和 SP載藥層對生物活性的影響
5.6 本章小結
第6章 結論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術成果
1.獲得的國家發(fā)明專利
2.發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金全降解血管支架研究進展[J]. 奚廷斐,魏利娜,劉婧,劉小麗,甄珍,鄭玉峰. 金屬學報. 2017(10)
[2]純Mg超聲微弧氧化表面載絲素蛋白涂層體內(nèi)生物活性[J]. 劉苗,彭書浩,姚海濤,孫豐權,魏方紅,李慕勤. 中國體視學與圖像分析. 2017(03)
[3]醫(yī)用可降解鎂合金表面改性研究進展[J]. 劉宣勇,彭峰. 硅酸鹽學報. 2017(10)
[4]可降解鎂基材料成骨作用研究進展[J]. 木沙·哈木山,韓培. 國際骨科學雜志. 2017(02)
[5]純鈦微弧氧化載葛根素生物膜層生物相容性研究[J]. 蔡云云,李慕勤,肖月,王丹,劉明達. 中國體視學與圖像分析. 2017(01)
[6]鎂合金表面層層組裝PSS/PAH膜誘導鈣磷涂層[J]. 崔藍月,吳思思,徐麗粉,曾榮昌,李碩琦,張芬. 表面技術. 2017(03)
[7]硅烷偶聯(lián)劑表面改性玄武巖纖維增強復合材料研究進展[J]. 王曉東,云斯寧,張?zhí)?尹洪峰,徐德龍. 材料導報. 2017(05)
[8]葛根素聯(lián)合國產(chǎn)多孔鉭對人成骨細胞COL-I、OC、OPN表達和細胞增殖的影響[J]. 劉永慶,李琪佳,甘洪全,王茜,張大鵬,王志強. 中國骨質(zhì)疏松雜志. 2017(02)
[9]C/C復合材料表面聚多巴胺涂層的制備及性能研究[J]. 楊曉玲,曹俊杰,楊建,劉雪,李波,廖曉玲. 軍事醫(yī)學. 2016(12)
[10]純鎂微弧氧化-殼聚糖/海藻酸鈉載銅復合膜層制備及抑菌性[J]. 劉繼光,王麗萍,李慕勤,臧萬順,楊萬翠. 表面技術. 2016(11)
碩士論文
[1]不同后處理對純鎂微弧氧化涂層組織結構與性能的影響[D]. 魏方紅.佳木斯大學 2015
本文編號:3155252
【文章來源】:佳木斯大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 醫(yī)用可降解鎂合金國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 醫(yī)用可降解鎂合金表面處理涂層研究現(xiàn)狀
1.3.1 化學轉(zhuǎn)化膜
1.3.2 電化學涂層
1.3.3 Ca-P基涂層
1.3.4 高分子可降解涂層
1.3.5 功能性復合涂層研究
1.4 中藥提取物在骨科中的應用
1.5 研究主要內(nèi)容
第2章 材料與方法
2.1 實驗材料
2.2 涂層的制備
2.2.1 微弧氧化涂層的制備
2.2.2 鎂微弧氧化表面偶聯(lián)葛根素復合涂層的制備
2.3 分析測試方法
2.3.1 涂層的組織結構和化學元素測定
2.3.2 涂層的耐蝕性分析
2.3.3 涂層的體內(nèi)植入的生物活性
第3章 植酸偶聯(lián)葛根素復合涂層的耐蝕性和生物活性
3.1 涂層的組織結構
3.1.1 涂層的SEM及 EDS
3.1.2 涂層的斷面分析
3.1.3 涂層的XPS分析
3.1.4 涂層的FTIR分析
3.1.5 涂層的藥量釋放分析
3.2 涂層的電化學腐蝕分析
3.2.1 涂層的潤濕角分析
3.2.2 涂層的極化曲線分析
3.2.3 涂層的電化學阻抗譜分析
3.3 涂層的模擬體液浸泡分析
3.4 涂層動物體內(nèi)植入
3.4.1 涂層體內(nèi)植入SEM和能譜分析
3.4.2 涂層體內(nèi)植入體熒光分析
3.4.3 涂層體內(nèi)植入CBCT觀察
3.5 本章小結
第4章 硅烷偶聯(lián)葛根素復合涂層的耐蝕性和生物活性
4.1 涂層的組織結構
4.1.1 涂層的SEM及 EDS
4.1.2 涂層的斷面分析
4.1.3 涂層的XPS分析
4.1.4 涂層的FTIR分析
4.1.5 涂層的藥量釋放分析
4.2 涂層的電化學腐蝕分析
4.2.1 涂層的潤濕角分析
4.2.2 涂層的極化曲線分析
4.2.3 涂層的電化學阻抗譜分析
4.3 涂層的模擬體液浸泡分析
4.4 涂層動物體內(nèi)植入
4.4.1 涂層體內(nèi)植入SEM和能譜分析
4.4.2 涂層體內(nèi)植入體熒光分析
4.4.3 涂層體內(nèi)植入CBCT觀察
4.5 本章小結
第5章 硅烷/植酸雙偶聯(lián)葛根素涂層的耐蝕性和生物活性
5.1 涂層的組織結構
5.1.1 涂層SEM及 EDS分析
5.1.2 涂層的斷面分析
5.1.3 涂層的XPS分析
5.1.4 涂層的FTIR分析
5.1.5 涂層的藥量釋放分析
5.2 涂層的電化學腐蝕分析
5.2.1 涂層的潤濕角分析
5.2.2 涂層的極化曲線分析
5.2.3 涂層的電化學阻抗圖譜分析
5.3 涂層的模擬體液浸泡分析
5.4 涂層動物體內(nèi)植入
5.4.1 涂層體內(nèi)植入SEM和能譜分析
5.4.2 涂層體內(nèi)植入體熒光分析
5.4.3 涂層體內(nèi)植入CBCT觀察
5.5 分析與討論
5.5.1 PA,SCA和 SP載藥復合生物涂層形成機理
5.5.2 PA,SCA和 SP載藥層結構對耐蝕性的影響
5.5.3 PA,SCA和 SP載藥層對生物活性的影響
5.6 本章小結
第6章 結論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術成果
1.獲得的國家發(fā)明專利
2.發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鎂合金全降解血管支架研究進展[J]. 奚廷斐,魏利娜,劉婧,劉小麗,甄珍,鄭玉峰. 金屬學報. 2017(10)
[2]純Mg超聲微弧氧化表面載絲素蛋白涂層體內(nèi)生物活性[J]. 劉苗,彭書浩,姚海濤,孫豐權,魏方紅,李慕勤. 中國體視學與圖像分析. 2017(03)
[3]醫(yī)用可降解鎂合金表面改性研究進展[J]. 劉宣勇,彭峰. 硅酸鹽學報. 2017(10)
[4]可降解鎂基材料成骨作用研究進展[J]. 木沙·哈木山,韓培. 國際骨科學雜志. 2017(02)
[5]純鈦微弧氧化載葛根素生物膜層生物相容性研究[J]. 蔡云云,李慕勤,肖月,王丹,劉明達. 中國體視學與圖像分析. 2017(01)
[6]鎂合金表面層層組裝PSS/PAH膜誘導鈣磷涂層[J]. 崔藍月,吳思思,徐麗粉,曾榮昌,李碩琦,張芬. 表面技術. 2017(03)
[7]硅烷偶聯(lián)劑表面改性玄武巖纖維增強復合材料研究進展[J]. 王曉東,云斯寧,張?zhí)?尹洪峰,徐德龍. 材料導報. 2017(05)
[8]葛根素聯(lián)合國產(chǎn)多孔鉭對人成骨細胞COL-I、OC、OPN表達和細胞增殖的影響[J]. 劉永慶,李琪佳,甘洪全,王茜,張大鵬,王志強. 中國骨質(zhì)疏松雜志. 2017(02)
[9]C/C復合材料表面聚多巴胺涂層的制備及性能研究[J]. 楊曉玲,曹俊杰,楊建,劉雪,李波,廖曉玲. 軍事醫(yī)學. 2016(12)
[10]純鎂微弧氧化-殼聚糖/海藻酸鈉載銅復合膜層制備及抑菌性[J]. 劉繼光,王麗萍,李慕勤,臧萬順,楊萬翠. 表面技術. 2016(11)
碩士論文
[1]不同后處理對純鎂微弧氧化涂層組織結構與性能的影響[D]. 魏方紅.佳木斯大學 2015
本文編號:3155252
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