鈦材料表面PDA修飾及生物學應用
發(fā)布時間:2017-08-08 20:22
本文關鍵詞:鈦材料表面PDA修飾及生物學應用
【摘要】:Ti及Ti合金材料具有優(yōu)異的力學性能、生物相容性和抗腐蝕性,是良好的骨植入材料,廣泛應用于骨科、齒科等整形外科手術中。然而,Ti基植入材料表面具有生物惰性,難以與周圍生物組織相互鍵合,容易導致植入體松動;同時,細菌感染導致的植入失敗也是一個重要問題。本論文對Ti材料進行表面改性,以提高Ti材料的生物活性和抗菌性能。利用多巴胺的氧化自聚合特點在Ti材料表面成功地制備聚多巴胺(Polydopamine,PDA)涂層。PDA涂層能顯著促進羥基磷灰石的形核與生長。體外小鼠成骨細胞培養(yǎng)實驗表明,PDA涂層無細胞毒性,可以提高細胞的初始粘附,有利于細胞的鋪展和生長,促進成骨標志物堿性磷酸酶的表達。本部分研究表明PDA涂層能有效提高Ti材料的生物活性和促新骨生成的能力。通過電化學陽極氧化法在Ti片表面制備TiO_2納米管陣列,利用多巴胺的還原性在納米管表面制備出負載Ag納米顆粒的PDA涂層(Ag-PDA-TiO_2)。納米管和PDA表現(xiàn)出雙重載銀功能,涂層表面的Ag逐漸釋放,產生原位抗菌效果,阻止細菌生物膜的形成。體外抗菌實驗表明,Ag-PDA-TiO_2涂層能對大腸桿菌的抑制效果長達14天。
【關鍵詞】:鈦植入體 多巴胺 銀 生物活性 抗菌性
【學位授予單位】:武漢科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG174.4;R318.08
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 文獻綜述8-16
- 1.1 研究背景及意義8-10
- 1.1.1 鈦基植入體材料概述8-9
- 1.1.2 鈦基植入體材料的研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2 鈦基植入體材料表面改性方法與策略10
- 1.3 聚多巴胺表面涂層技術10-13
- 1.3.1 聚多巴胺簡介10-12
- 1.3.2 聚多巴胺表面涂層技術及功能化12-13
- 1.4 鈦基植入體材料載銀及抗菌研究13-14
- 1.4.1 植入體材料染菌及應對方案13-14
- 1.4.2 植入體材料載銀及抗菌方法14
- 1.5 本論文研究背景及主要內容14-16
- 第2章 Ti表面PDA涂層對成骨細胞和羥基磷灰石生長性能研究16-30
- 2.1 引言16-17
- 2.2 實驗部分17-21
- 2.2.1 實驗試劑及材料17-18
- 2.2.2 實驗設備儀器18
- 2.2.3 材料制備方法18-19
- 2.2.4 材料表征方法19
- 2.2.5 接觸角測試19
- 2.2.6 樣品表面羥基磷灰石(HAP)的形核和生長實驗方法19-20
- 2.2.7 樣品表面細胞培養(yǎng)實驗方法20-21
- 2.2.7.1 樣品表面小鼠成骨細胞培養(yǎng)20
- 2.2.7.2 小鼠成骨細胞粘附與增殖實驗20
- 2.2.7.3 成骨細胞SEM圖檢測20-21
- 2.2.7.4 堿性磷酸酶(ALP)活性測試21
- 2.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析21
- 2.3 實驗結果與分析21-28
- 2.3.1 樣品PDA-Ti和Ti材料表征21-23
- 2.3.2 材料表面浸潤性分析23-24
- 2.3.3 羥基磷灰石(HAP)在樣品表面形核及生長狀況24-26
- 2.3.4 小鼠成骨細胞在樣品表面生長狀況26-28
- 2.4 本章小結28-30
- 第3章 Ti基材料PDA涂層載Ag抗菌性能研究30-45
- 3.1 引言30-31
- 3.2 實驗部分31-35
- 3.2.1 實驗試劑及材料31-32
- 3.2.2 實驗儀器設備32-33
- 3.2.3 實驗材料制備33-35
- 3.2.3.1 Ag-PDA-TiO_2制備33-34
- 3.2.3.2 抗菌實驗34-35
- 3.2.4 實驗材料表征35
- 3.2.5 接觸角測試35
- 3.2.6 樣品Ag緩釋測試35
- 3.3 實驗數(shù)據(jù)及分析35-44
- 3.3.1 樣品材料表面表征分析35-40
- 3.3.2 樣品材料中Ag緩釋及抗菌實驗分析40-44
- 3.4 本章小節(jié)44-45
- 第4章 研究結論和展望45-47
- 4.1 研究結論45
- 4.2 研究展望45-47
- 致謝47-48
- 參考文獻48-55
- 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與專利55-56
- 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目56
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 Delu Li;Yejun Zhang;Lun Li;Feng Hu;Hongchao Yang;Changhong Wang;Qiangbin Wang;;Polydopamine directed MnO@C microstructures as electrode for lithium ion battery[J];Science China(Chemistry);2016年01期
2 于振濤;張明華;余森;劉春潮;汶斌斌;張亞峰;;中國醫(yī)療器械用鈦合金材料研發(fā)、生產與應用現(xiàn)狀分析[J];中國醫(yī)療器械信息;2012年07期
,本文編號:641867
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