本文關(guān)鍵詞：生物醫(yī)用鈦表面基于聚合物的功能化改性及性能研究

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【摘要】：隨著人口老齡化的加快,交通事故、工業(yè)意外事故、自然災(zāi)害等造成的創(chuàng)傷的大量增加,疾病的多變,人民健康意識(shí)的增強(qiáng),技術(shù)創(chuàng)新能力的提升,人類對(duì)于生物醫(yī)用材料的社會(huì)需求日益增長。生物醫(yī)用鈦及其合金由于其彈性模量和機(jī)械強(qiáng)度與人體硬組織相近、良好的疲勞強(qiáng)度、易加工性、耐腐蝕性、無毒和優(yōu)良的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用在心血管材料、硬組織替換材料和骨縫術(shù)等醫(yī)學(xué)用途中。然而最初始的生物醫(yī)用鈦及其合金的表面屬于生物惰性,作為植入體材料被植入時(shí),會(huì)影響體內(nèi)的宿主反應(yīng),長期以來會(huì)引起血栓的形成從而導(dǎo)致植入體手術(shù)的失敗;同時(shí)因?yàn)槭中g(shù)過程和術(shù)后不能完全的避免感染的發(fā)生,所以細(xì)菌感染是臨床醫(yī)用手術(shù)中的重大威脅。為了改善鈦及其合金的生物惰性,同時(shí)可以兼具生物活性和抗菌性能,一般會(huì)采用對(duì)生物醫(yī)用鈦及其合金的表面進(jìn)行功能化改性的方法。因?yàn)榫酆衔锟梢造`活的引進(jìn)各種功能團(tuán),所以可以可控地調(diào)控材料的性能如化學(xué)穩(wěn)定性、潤濕性、耐腐蝕性和生物相容性等。基于以上問題,本論文主要是在生物醫(yī)用鈦金屬表面固定聚合物基的涂層來對(duì)生物醫(yī)用鈦及其合金表面進(jìn)行功能化改性。在鈦金屬表面以能促進(jìn)細(xì)胞粘附及抗菌的聚合物殼聚糖為基礎(chǔ),通過電化學(xué)沉積的方法,同時(shí)摻雜無機(jī)物羥基磷灰石和銀,制備殼聚糖-銀/輕基磷灰石復(fù)合材料,使得鈦金屬材料表面同時(shí)兼具生物活性和抗菌性能;通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法,在鈦金屬表面制備聚甲基丙烯酸-2-輕基乙酯高分子刷,來抵抗細(xì)胞的粘附及改善其耐腐蝕性能,方便用在類似于骨釘這類需要再次從人體取出的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中;通過層層組裝的方法,在鈦金屬表面,先浸泡一層多巴胺溶液,然后固定透明質(zhì)酸到多巴胺改性后的鈦金屬表面,最后旋涂沉積殼聚糖到表面,來提高細(xì)胞粘附性。本文研究的基本內(nèi)容如下:1、為了更利于材料沉積到純鈦表面,對(duì)純鈦進(jìn)行堿熱處理,獲得帶有孔洞的鈦金屬表面,然后通過電化學(xué)沉積的方法,采取恒流的條件下,在鈦表面制備殼聚糖-銀/羥基磷灰石復(fù)合材料。測試表明沉積復(fù)合材料的鈦金屬表面的抗菌性能和細(xì)胞粘附性均比純鈦表面要好。2、通過了解原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的反應(yīng)機(jī)理,使用多巴胺作為鈦表面與聚合物之間搭建活性的橋梁,在純鈦表面制備一層聚甲基丙烯酸-2-輕基乙酯的聚合物。測試結(jié)果表明與純鈦表面相比,含有聚合物刷的鈦表面的親水性和耐腐蝕性更好,而其細(xì)胞粘附性差一些。3、采取層層組裝的方式,在鈦表面固定透明質(zhì)酸和殼聚糖兩類聚合物。先通過浸泡多巴胺溶液,然后讓透明質(zhì)酸的羧基與多巴胺上的氨基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而將透明質(zhì)酸接枝到鈦表面,最后將殼聚糖通過旋轉(zhuǎn)涂覆的方式固定到鈦表面。研究結(jié)果表明改性后的鈦表面,改善細(xì)胞的粘附性和生長。
【關(guān)鍵詞】：生物醫(yī)用鈦 表面功能化 聚合物 生物活性 抗菌性
【學(xué)位授予單位】：湖北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4;R318.08
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-29
• 1.1 生物醫(yī)用材料15-18
• 1.1.1 生物醫(yī)用材料的發(fā)展概況15
• 1.1.2 生物醫(yī)用材料的分類15-16
• 1.1.3 生物醫(yī)用材料的生物相容性16-17
• 1.1.4 生物醫(yī)用材料的表面改性方法17-18
• 1.2 生物醫(yī)用鈦及其合金18-21
• 1.2.1 生物醫(yī)用鈦及其合金的發(fā)展概況18
• 1.2.2 生物醫(yī)用鈦及其合金的性能18-19
• 1.2.3 生物醫(yī)用鈦及其合金的生物醫(yī)用應(yīng)用19-21
• 1.3 生物醫(yī)用鈦表面功能化21-27
• 1.3.1 生物醫(yī)用鈦表面的改性方法21-24
• 1.3.2 鈦耐腐蝕性的提高24-25
• 1.3.3 生物醫(yī)用鈦表面聚合物基的抗菌性能25
• 1.3.4 生物醫(yī)用鈦表面聚合物基的生物活性25-27
• 1.4 本文的課題背景及主要研究內(nèi)容27-29
• 1.4.1 課題背景27
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容27-29
• 第2章 鈦表面殼聚糖-銀/羥基磷灰石復(fù)合材料的制備及在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用29-44
• 2.1 引言29-30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分30-34
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及主要儀器30-31
• 2.2.2 材料的制備31-32
• 2.2.3 樣品的表征及性能測試32-34
• 2.3 結(jié)果與討論34-43
• 2.3.1 樣品形貌與組成分析34-40
• 2.3.2 殼聚糖-銀/羥基磷灰石涂層的制備機(jī)理40-41
• 2.3.3 銀離子的釋放曲線41-42
• 2.3.4 體外測試42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 第3章 在鈦表面通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備聚合物涂層及其性能研究44-58
• 3.1 引言44-45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分45-47
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及主要儀器45-46
• 3.2.2 材料的制備46-47
• 3.2.3 樣品的表征及性能測試47
• 3.3 結(jié)果與討論47-57
• 3.3.1 樣品組成分析47-52
• 3.3.2 親水性測試52
• 3.3.3 鈦金屬表面的耐腐蝕性能研究52-54
• 3.3.4 細(xì)胞測試54-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 第4章 透明質(zhì)酸/殼聚糖涂層在鈦表面上的制備及性能研究58-65
• 4.1 引言58
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分58-59
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及主要儀器58-59
• 4.2.2 材料的制備59
• 4.2.3 樣品的表征及性能測試59
• 4.3 結(jié)果與討論59-64
• 4.3.1 樣品形貌與組成分析59-60
• 4.3.2 親水性測試60-61
• 4.3.3 細(xì)胞測試61-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-77
• 附錄77-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張華;;生物醫(yī)用功能纖維的研究進(jìn)展及趨勢[J];化工新型材料;2009年01期

2 楊坤;王建;楊保軍;李亞寧;康新婷;遲煜，

本文編號(hào)：827466