由于近等原子比的鎳鈦（NiTi）合金具有良好的生物相容性、形狀記憶效應(yīng)、超彈性和其它優(yōu)異的性能,其作為生物醫(yī)用植入材料在心血管外科、牙科和整形外科等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。然而在臨床應(yīng)用中也存在不少問題,如NiTi合金的耐腐蝕性和抗菌性較差以及過多Ni²⁺釋放,特別是其雖然具備良好的力學(xué)性能,但生物功能性較弱等。在NiTi合金表面構(gòu)建合適的納米結(jié)構(gòu)同時載入生物功能元素是賦予其生物功能的理想途徑。本課題在前期研究基礎(chǔ)之上,首先采用陽極氧化在NiTi合金表面制備Ni-Ti-O納米孔（NPs）涂層,然后通過水熱處理將模型生物功能元素鎂（Mg）載入納米孔涂層,得到了負載Mg的Ni-Ti-O納米孔涂層（NP-Mg）。表征和分析了該涂層的表面形貌、元素組成、化學(xué)價態(tài)和離子釋放行為,并綜合評估了涂層在體外的成骨活性、成血管活性、抗菌和耐腐蝕性能。結(jié)果如下:（1）采用陽極氧化和水熱合成兩步法在NiTi合金表面制備出負載Mg的Ni-Ti-O納米孔涂層。通過改變納米孔長度和水熱時間調(diào)節(jié)Mg的載入量。由于Mg的負載,NP-Mg涂層的表面形貌會隨水熱時間的延長由納米片轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米孔。元素Mg均... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 生物醫(yī)用材料
        1.1.1 生物材料概述
        1.1.2 生物醫(yī)用金屬材料
    1.2 NiTi形狀記憶合金
        1.2.1 NiTi形狀記憶合金的特性
        1.2.2 NiTi合金的生物醫(yī)用基礎(chǔ)
        1.2.3 NiTi合金的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.4 NiTi合金存在的問題
    1.3 NiTi合金的表面改性
        1.3.1 機械方法
        1.3.2 化學(xué)方法
        1.3.3 物理方法
    1.4 納米級形貌的生物學(xué)效應(yīng)
    1.5 鎂離子的生物學(xué)效應(yīng)
    1.6 本課題的研究內(nèi)容和意義
        1.6.1 本課題的研究內(nèi)容
        1.6.2 本課題的研究意義
第二章 鎂負載Ni-Ti-O納米孔涂層的制備與表征
    2.1 主要實驗設(shè)備
    2.2 主要實驗材料與試劑
    2.3 NP-Mg涂層的制備
        2.3.1 試樣預(yù)處理
        2.3.2 陽極氧化制備Ni-Ti-O納米孔
        2.3.3 水熱法合成NP-Mg涂層
    2.4 試樣表征
        2.4.1 表面形貌和組成
        2.4.2 Mg總負載量及Mg~(2+)和Ni~(2+)的析出
    2.5 表征結(jié)果
        2.5.1 樣品的宏觀形貌
        2.5.2 Mg的負載對納米孔表面形貌的影響
        2.5.3 Mg的負載對納米孔表面和截面元素分布的影響
        2.5.4 NP-Mg涂層表面的元素組成及其化合態(tài)
        2.5.5 Mg~(2+)和Ni~(2+)的析出
    2.6 NP-Mg涂層的形成機理分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 NP-Mg涂層的細胞相容性和成骨活性
    3.1 主要實驗設(shè)備
    3.2 實驗試劑及耗材
    3.3 實驗方法
        3.3.1 細胞培養(yǎng)基的配制
        3.3.2 細胞體外分離與培養(yǎng)
        3.3.3 細胞粘附和骨架
        3.3.4 細胞毒性
        3.3.5 細胞增殖
        3.3.6 堿性磷酸酶活性
        3.3.7 膠原分泌
        3.3.8 細胞外基質(zhì)礦化
        3.3.9 統(tǒng)計分析
    3.4 實驗結(jié)果
    3.5 結(jié)果討論
    3.6 本章小結(jié)
第四章 NP-Mg涂層的抗菌及耐蝕性能研究
    4.1 NP-Mg涂層的抗菌性能
        4.1.1 主要實驗設(shè)備
        4.1.2 實驗試劑及耗材
        4.1.3 細菌培養(yǎng)基的配制
        4.1.4 細菌的復(fù)蘇與培養(yǎng)
        4.1.5 平板計數(shù)法
        4.1.6 抗菌結(jié)果
        4.1.7 抗菌機理討論
    4.2 涂層耐蝕性能研究
        4.2.1 電化學(xué)測試儀器及方法
        4.2.2 腐蝕結(jié)果
        4.2.3 腐蝕結(jié)果討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 NP-Mg涂層對內(nèi)皮細胞功能的影響
    5.1 主要實驗設(shè)備
    5.2 實驗試劑及耗材
    5.3 實驗方法
        5.3.1 內(nèi)皮細胞培養(yǎng)基的配制
        5.3.2 內(nèi)皮細胞培養(yǎng)
        5.3.3 內(nèi)皮細胞毒性
        5.3.4 內(nèi)皮細胞增殖
        5.3.5 一氧化氮染色
        5.3.6 血管內(nèi)皮生長因子的分泌
        5.3.7 統(tǒng)計分析
    5.4 實驗結(jié)果
    5.5 結(jié)果討論
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]SD大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)、純化與鑒定[J]. 欒海燕,李廣文,李卉,王軍,辛越,楊朝艷,田青,何偉,齊志遠,曹思樟,呂波濤,裴永泉,梁政,程碩.  西南國防醫(yī)藥. 2016(02)
[2]類金剛石涂層的厚度對生物醫(yī)用NiTi合金力學(xué)性能和腐蝕行為的影響（英文）[J]. 杭瑞強,馬勝利,Paul K.Chu.  稀有金屬材料與工程. 2012(09)
[3]NiTi形狀記憶合金表面氧化膜的成分和結(jié)構(gòu)[J]. 楊賢金,何菲,朱勝利,崔振鐸.  兵器材料科學(xué)與工程. 2002(02)



本文編號：3189685