本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用金屬表面親水涂層的制備及其相關(guān)性能研究

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【摘要】：理想的生物醫(yī)用金屬材料應(yīng)具有良好的親水性和生物相容性。由于在介入人體的過程中,可能對人體自身組織環(huán)境造成損害,比如摩擦引起病人疼痛或灼傷感等,因此需要對生物醫(yī)用金屬材料表面進行親水改性。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為目前研究較多的表面改性涂層,在醫(yī)用材料上應(yīng)用較多,這主要是因為它具有良好的親水性能和生物相容性。本文以生物醫(yī)用NiTi合金和316L不銹鋼作為研究對象,通過表面羥基化、硅烷化、PVP系親水溶液涂覆等步驟,成功在兩種醫(yī)用金屬材料表面制備了PVP系親水涂層,并研究了不同表面處理工藝下的性能。主要研究結(jié)果如下:1.利用SEM觀察了不同表面處理后樣品的表面形貌,并利用接觸角測試儀測量相應(yīng)的接觸角。分析表明,NiTi合金表面涂覆兩次PVP系親水涂層后表面平整,接觸角為49°,遠小于基體表面接觸角98°,減小50%;316L不銹鋼表面涂覆兩次PVP系親水涂層后表面生成了少量的白色顆粒狀物質(zhì),接觸角為62°,仍遠小于基體表面接觸角99°,減小約38%。二者表面親水性均得到提高。2.對樣品靜置于水中一定時間后的表面接觸角進行了測量與分析。結(jié)果表明,表面涂覆的PVP系親水涂層持久性較好,浸泡60min后的親水性仍要優(yōu)于基體。對于NiTi合金,表面涂覆一次PVP系親水涂層的樣品在浸泡60min后接觸角大約為72°左右,兩次涂覆的僅為52°;對于316L不銹鋼合金,涂覆一次的樣品在浸泡60min后接觸角大約為72°左右,兩次涂覆為66°。3.采用紅外光譜分析了不同表面處理后的樣品表面有機官能團變化。結(jié)果表明,兩種醫(yī)用金屬在通過KH-550和PVP系親水溶液表面處理后,均出現(xiàn)了KH-550和PVP的特征吸收峰,表明KH-550和PVP系親水涂層都很好的與基體發(fā)生了結(jié)合,并且兩次涂覆的PVP特征吸收峰強度要大于一次涂覆的峰強,說明二次涂覆吸附的PVP更多。4.利用自制模擬裝置評價了本文開發(fā)的PVP系親水涂層在NiTi導(dǎo)絲和316L導(dǎo)絲表面的光滑性與持久性。結(jié)果表明,二者光滑性與持久性均較好,且優(yōu)于PTFE疏水涂層和日本TRS公司的親水涂層。5.進行體外細胞毒性實驗及各項常規(guī)生物相容性檢測。結(jié)果表明,涂層無毒副作用,細胞可在表面進行正常生長,PVP系親水涂層具有良好的生物相容性,可具備應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：NiTi合金 316L不銹鋼 PVP 親水性 生物相容性
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 引言9
• 1.2 醫(yī)用金屬材料9-11
• 1.2.1 醫(yī)用NiTi形狀記憶合金10
• 1.2.2 醫(yī)用不銹鋼合金10-11
• 1.3 生物醫(yī)用金屬材料的表面改性11-16
• 1.3.1 物理方法12
• 1.3.2 生物方法12-14
• 1.3.3 化學方法14-16
• 1.4 硅烷偶聯(lián)劑在表面改性中的應(yīng)用16-20
• 1.4.1 硅烷偶聯(lián)劑的作用機理17-18
• 1.4.2 硅烷偶聯(lián)劑的種類與選用原則18-20
• 1.5 本文的研究意義與研究內(nèi)容20-22
• 1.5.1 研究意義20
• 1.5.2 研究內(nèi)容20-22
• 第2章 醫(yī)用金屬表面PVP系親水涂層制備及表征方法22-30
• 2.1 實驗材料與儀器22-23
• 2.1.1 實驗材料22-23
• 2.1.2 實驗儀器23
• 2.2 PVP系親水涂層制備方法23-25
• 2.2.1 基材表面預(yù)處理23-24
• 2.2.2 PVP系親水涂層涂覆24-25
• 2.3 親水涂層相關(guān)性能表征方法25-30
• 2.3.1 親水性測量25-26
• 2.3.2 分子結(jié)構(gòu)分析26
• 2.3.3 表面形貌分析26-27
• 2.3.4 光滑性與持久性評價方法27-28
• 2.3.5 生物相容性測試方法28-30
• 第3章 醫(yī)用NiTi合金表面親水涂層顯微組織與性能研究30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 不同工藝對表面形貌及親水性的影響30-33
• 3.3 親水涂層在水溶液中的穩(wěn)定性分析33-34
• 3.4 不同工藝處理下得到的涂層表面分子結(jié)構(gòu)分析34-36
• 3.5 親水涂層的生長機理分析36-37
• 3.6 親水涂層的光滑性與持久性評價37-38
• 3.7 親水涂層的生物相容性評價38-41
• 3.8 本章小結(jié)41-42
• 第4章 醫(yī)用不銹鋼表面親水涂層的顯微組織與性能研究42-51
• 4.1 引言42
• 4.2 不同工藝對表面形貌與親水性的影響42-45
• 4.3 親水涂層在水溶液中的穩(wěn)定性分析45-47
• 4.4 不同工藝處理下得到的涂層表面分子結(jié)構(gòu)分析47-48
• 4.5 親水涂層的光滑性與持久性評價48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-51
• 第5章 總結(jié)和展望51-53
• 5.1 總結(jié)51-52
• 5.2 展望52-53
• 參考文獻53-57
• 致謝57-58
• 個人簡歷、攻讀碩士期間取得的科研成果58

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本文編號：1042534