生物醫(yī)用鎂合金具有良好的可降解性、生物相容性和力學(xué)相容性,是具有發(fā)展?jié)摿Φ目山到庋苤Ъ懿牧现?近年來成為生物材料研究的熱點(diǎn)。但在生理環(huán)境下,鎂合金表面存在內(nèi)皮化過程緩慢和降解速率較快的問題阻礙了鎂合金血管支架在臨床上的應(yīng)用。本文系統(tǒng)研究了生物鎂合金表面與具有快速內(nèi)皮化效果的生物分子涂層的作用規(guī)律及機(jī)制,為選擇具有快速內(nèi)皮化功能的生物涂層提供理論支撐。由于表面結(jié)構(gòu)及表面與生物分子涂層作用的復(fù)雜性,單純借助實(shí)驗(yàn)很難獲得涂層與表面結(jié)合的作用規(guī)律及機(jī)制。本文采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法,研究了純鎂及鎂合金表面與生物小分子(官能團(tuán)、氨基酸、二肽和精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(arginine-glycine-aspartic acid,RGD)三肽)的作用規(guī)律及機(jī)制,對(duì)選擇具有內(nèi)皮化傾向的生物分子涂層、鎂合金成分及鎂合金表面織構(gòu)的加工方式具有重要的理論指導(dǎo)意義。(1)采用第一性原理計(jì)算方法,從原子尺度研究了純鎂表面與生物小分子的作用規(guī)律和吸附機(jī)制。計(jì)算了 Mg(0001)面與官能團(tuán)(氨基、羧基和胍基)、氨基酸(精氨酸、甘氨酸和天冬氨酸)、二肽(精氨酸-甘氨酸、甘氨酸-天冬氨酸和精氨酸...

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 可降解生物鎂合金血管支架
    1.3 血管支架內(nèi)皮化
        1.3.1 血管支架內(nèi)皮化的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 促進(jìn)血管支架內(nèi)皮化的方法
    1.4 生物小分子
        1.4.1 官能團(tuán)
        1.4.2 氨基酸
        1.4.3 二肽和RGD三肽
    1.5 材料表面與小分子的計(jì)算機(jī)模擬
        1.5.1 金屬及金屬氧化物表面與生物小分子的計(jì)算機(jī)模擬
        1.5.2 鎂及鎂合金表面與小分子的計(jì)算機(jī)模擬
    1.6 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.6.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
        1.6.3 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 理論計(jì)算方法
    2.1 引言
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 多體系統(tǒng)的薛定諤方程
        2.2.2 玻恩-奧本海默近似
        2.2.3 哈特里-福克近似
        2.2.4 Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程
        2.2.5 交換關(guān)聯(lián)泛函
        2.2.6 范德瓦爾斯修正的密度泛函理論及贗勢(shì)方法
    2.3 第一性原理計(jì)算軟件
第3章 純鎂表面與生物小分子的作用規(guī)律及機(jī)制
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算方法和細(xì)節(jié)
    3.3 Mg(0001)面與官能團(tuán)的吸附
        3.3.1 Mg(0001)面與官能團(tuán)的吸附作用規(guī)律
        3.3.2 Mg(0001)面與官能團(tuán)的吸附作用機(jī)制
    3.4 Mg(0001)面與氨基酸的吸附
        3.4.1 Mg(0001)面與氨基酸的吸附作用規(guī)律
        3.4.2 Mg(0001)面與氨基酸的吸附作用機(jī)制
    3.5 Mg(0001)面與二肽及RGD三肽的吸附
        3.5.1 Mg(0001)面與二肽的吸附作用規(guī)律及機(jī)制
        3.5.2 Mg(0001)面與RGD三肽的吸附作用規(guī)律及機(jī)制
    3.6 缺陷及羥基對(duì)Mg(0001)面與甘氨酸吸附作用的影響
        3.6.1 缺陷對(duì)Mg(0001)面與甘氨酸吸附的影響
        3.6.2 羥基對(duì)Mg(0001)面與甘氨酸吸附的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 鎂合金表面與生物小分子的作用規(guī)律及機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算方法和細(xì)節(jié)
    4.3 不同合金元素對(duì)官能團(tuán)吸附的影響
        4.3.1 不同合金元素對(duì)官能團(tuán)吸附作用規(guī)律的影響
        4.3.2 不同合金元素對(duì)官能團(tuán)吸附作用機(jī)制的影響
    4.4 不同合金元素對(duì)氨基酸吸附的影響
        4.4.1 不同合金元素對(duì)氨基酸吸附作用規(guī)律的影響
        4.4.2 不同合金元素對(duì)氨基酸吸附作用機(jī)制的影響
    4.5 不同合金元素對(duì)二肽和RGD三肽吸附的影響
    4.6 生物小分子直接與合金元素作用的情況
    4.7 鎂及鎂合金表面與精氨酸結(jié)合的初步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        4.7.1 實(shí)驗(yàn)材料制備
        4.7.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.8 本章小結(jié)
第5章 鎂及鎂合金不同表面與生物小分子的作用規(guī)律及機(jī)制
    5.1 引言
    5.2 計(jì)算方法和細(xì)節(jié)
    5.3 表面穩(wěn)定性研究及功函數(shù)分析
    5.4 甘氨酸和RGD三肽在Mg(1120)面和(1011)面的吸附
    5.5 不同合金元素對(duì)甘氨酸和RGD三肽吸附作用的影響
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3796552