本文關(guān)鍵詞：鈦合金表面改性及其生物活性和抗菌性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈦及其合金由于具有良好的生物相容性,在臨床上,尤其是骨移植方面得到了廣泛的應(yīng)用。然而,鈦具有生物惰性,植入體內(nèi)后易被機(jī)體當(dāng)作異物而產(chǎn)生排斥作用。因此,對金屬鈦進(jìn)行表面處理,使其具有良好的生物性能、抗剝落性能以及抗菌性以改善手術(shù)效果顯得尤其重要。鈦酸鹽是一種極為重要的無機(jī)非金屬材料,現(xiàn)已經(jīng)在光催化、傳感器以及電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前,大量研究表明鈦酸鹽有著優(yōu)良的生物相容性,其中,CaTiO3和SrTiO3已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可。因此,本論文采用水熱法對金屬鈦進(jìn)行改性,在其表面合成了鈦酸鹽(CaTiO3、 SrTiO3),并對其生物相容性進(jìn)行了系統(tǒng)的評價(jià)。此外,在鈦基上引入了抗菌劑,對其抗菌性能進(jìn)行了評價(jià),以及對多孔鈦棒水凝膠復(fù)合材料的載藥和釋放能力做了簡單的探究。具體內(nèi)容如下：首先,采用簡單易行的一步水熱法在鈦基上原位合成了鈦酸鈣涂層,并通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)對這種形貌特殊的涂層的生物性能進(jìn)行了系統(tǒng)的評價(jià)。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在鈦螺釘表面改性生成鈦酸鈣涂層后,其對細(xì)胞沒有明顯的毒性,有利于細(xì)胞的增殖、分化；動物實(shí)驗(yàn)也表明表面改性后,鈦釘?shù)纳锵嗳菪缘玫搅孙@著的提高。因此,鈦酸鈣是一種比較理想的,能夠用作提高材料生物相容性的材料。此外,我們還系統(tǒng)地探討了水熱反應(yīng)條件(反應(yīng)溫度、時(shí)間、濃度等)對合成目標(biāo)物的影響,確定其最佳合成條件為：反應(yīng)溫度是110℃；反應(yīng)時(shí)間是4h；氫氧化鈉的濃度是1M；醋酸鈣的濃度是0.04 M。其次,采用相似的一步水熱法在鈦基上原位合成了鈦酸鍶涂層。系統(tǒng)的探討了合成條件(反應(yīng)溫度、時(shí)間、濃度等)對合成目標(biāo)物的影響,確定該水熱反應(yīng)的最佳條件為：反應(yīng)溫度為110℃；反應(yīng)時(shí)間是4 h；硝酸鍶的濃度是0.02 M。然后,在鈦片表面上引入銀離子抗菌劑以及殼聚糖抗菌劑,并研究了其抗菌性能。結(jié)果表明,經(jīng)過浸泡法引入銀抗菌劑和一步水熱法引入銀抗菌劑后,鈦片均具有良好的抗菌性能,而樣品在殼聚糖溶液中浸泡后不具有抗菌性能。最后,采用3D打印技術(shù)結(jié)合電子束熔融技術(shù)制備出適合骨組織長入、孔隙率約為50%的多孔鈦棒。之后合成了吸水性能優(yōu)異的聚乙烯醇水凝膠。然后再把多孔鈦棒和水凝膠復(fù)合起來做為藥物載體,探討了其對硫酸慶大霉素的緩釋能力。結(jié)果表明該體系對藥物的釋放能力為53.66%。
【關(guān)鍵詞】：表面改性 鈦酸鹽 水熱反應(yīng) 抗菌性 生物相容性
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08;TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 生物材料11-12
• 1.1.1 生物材料的發(fā)展簡介11-12
• 1.1.2 生物材料的分類12
• 1.1.3 生物材料的研究方向12
• 1.2 金屬鈦的結(jié)構(gòu)和物理性能12-16
• 1.2.1 鈦基材料的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 鈦酸鹽的合成方法14-16
• 1.3 抗菌材料的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.1 抗菌材料的分類16
• 1.3.2 銀的抗菌機(jī)理16-17
• 1.4 多孔鈦的研究進(jìn)展17-19
• 1.5 水凝膠在醫(yī)用方面的應(yīng)用19-20
• 1.6 生物相容性及生物學(xué)評價(jià)20-21
• 1.6.1 生物相容性概述20
• 1.6.2 生物相容性評價(jià)20-21
• 1.7 論文的選題意義及主要研究內(nèi)容21-23
• 第2章 鈦釘表面原位合成鈦酸鈣及其生物活性的研究23-38
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑24-25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分25-27
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)過程25
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)流程概括圖25
• 2.3.3 體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)評價(jià)生物性能25-26
• 2.3.4 動物實(shí)驗(yàn)評價(jià)生物相容性26-27
• 2.4 樣品表征27
• 2.5 結(jié)果與討論27-36
• 2.5.1 預(yù)處理鈦釘表面形貌27-28
• 2.5.2 原位鈦酸鈣涂層的形貌28-29
• 2.5.3 表面改性后鈦表面的能譜圖29-30
• 2.5.4 原位鈦酸鈣涂層的形貌水熱反應(yīng)前后鈦表面的XRD圖30
• 2.5.5 堿的濃度對合成鈦酸鈣的影響30-32
• 2.5.6 反應(yīng)時(shí)間對合成鈦酸鈣的影響32
• 2.5.7 反應(yīng)物濃度對合成鈦酸鈣的影響32-33
• 2.5.8 反應(yīng)溫度對合成鈦酸鈣的影響33-34
• 2.5.9 原位鈦酸鈣涂層對細(xì)胞活性和堿性磷酸酶活性的影響34-35
• 2.5.10 鈦釘和骨組織的結(jié)合情況35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-38
• 第3章 鈦表面原位合成鈦酸鍶及引入抗菌劑后其抗菌性能的研究38-54
• 3.1 引言38-39
• 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器39-40
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分40-41
• 3.3.1 鈦基上原位鈦酸鍶的合成40
• 3.3.2 在改性后的鈦片表面引入銀以及殼聚糖抗菌劑40
• 3.3.3 樣品的抗菌性能實(shí)驗(yàn)40-41
• 3.4 生物活性體外評價(jià)實(shí)驗(yàn)41-42
• 3.5 樣品表征42
• 3.6 結(jié)果與討論42-53
• 3.6.1 鈦基表面引入銀后的能譜圖42-43
• 3.6.2 水熱反應(yīng)前后鈦基底表面的XRD圖43-44
• 3.6.3 水熱反應(yīng)時(shí)間對合成鈦酸鍶的影響44
• 3.6.4 鈦酸鍶濃度對合成鈦酸鍶的影響44-46
• 3.6.5 水熱反應(yīng)溫度對合成鈦酸鍶的影響46
• 3.6.6 攪拌因素對合成鈦酸鍶的影響46-47
• 3.6.7 引入抗菌劑前后的鈦基表面的SEM圖與XRD圖47-49
• 3.6.8 表面改性鈦基的抗菌性能評價(jià)49-50
• 3.6.9 引入抗菌劑后鈦基的重復(fù)抗菌性能評價(jià)50-52
• 3.6.10 生物相容性評價(jià)52-53
• 3.7 小結(jié)53-54
• 第4章 多孔鈦棒及其復(fù)合體系藥物緩釋能力的研究54-61
• 4.1 引言54-55
• 4.2 實(shí)驗(yàn)試劑及檢測儀器55
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分55-57
• 4.3.1 多孔鈦鈦棒的制備55-56
• 4.3.2 水凝膠的制備56
• 4.3.3 聚乙烯醇水凝膠溶脹性能的測試56
• 4.3.4 GS緩釋曲線測定56-57
• 4.4 結(jié)果與討論57-60
• 4.4.1 多孔鈦表面改性后的SEM圖57-58
• 4.4.2 制備水凝膠的溶脹性能的測定58
• 4.4.3 GS標(biāo)準(zhǔn)溶液液水解后標(biāo)準(zhǔn)曲線58-59
• 4.4.4 多孔鈦棒和水凝膠復(fù)合體系對GS的緩釋性能59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-71
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄71-72
• 致謝72

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3 張贏超;葉紅齊;陳加娜;周濤;;鋁粉的表面改性[A];中國顆粒學(xué)會2006年年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集[C];2006年

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6 劉董兵;駱劍軍;;國內(nèi)無機(jī)粉體干法表面改性面臨的問題分析[A];2006中國非金屬礦工業(yè)大會暨第九屆全國非金屬礦加工應(yīng)用技術(shù)交流會論文專輯[C];2006年

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10 李寶智;;用偶聯(lián)劑對非金屬礦粉體進(jìn)行表面改性及應(yīng)注意的問題[A];2001年海南全國粉體技術(shù)研討會論文集[C];2001年

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6 謝東;超高分子量聚乙烯的表面改性及其耐磨性能研究[D];西南交通大學(xué);2011年

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1 吳正芳;光及大分子調(diào)控的表面改性及其應(yīng)用研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

2 穆小燕;基于新型光化學(xué)方法的材料表面微/納米制造[D];陜西師范大學(xué);2015年

3 王新星;納米重晶石的合成及表面改性[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

4 李文龍;導(dǎo)電工程塑料PET、ABS制備工藝研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

5 方翠琴;聚丙烯腈基碳纖維表面改性方法的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

6 毛艷紅;氨基酸接枝和二氧化硅包覆納米碳酸鈣的合成研究[D];南昌大學(xué);2015年

7 徐志華;有機(jī)硅樹脂表面修飾氫氧化鎂復(fù)合材料的合成與應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2015年

8 榮孟欣;用于裸眼3D顯示的炭黑表面改性及其特性研究[D];電子科技大學(xué);2014年

9 張東生;氫氧化鎂的表面改性研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

10 李鵬章;分子篩的表面改性及其吸附性能的研究[D];山東理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：鈦合金表面改性及其生物活性和抗菌性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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