金屬是口腔義齒修復(fù)中必不可少的一種材料。由于口腔內(nèi)復(fù)雜的酸堿環(huán)境和微生物環(huán)境，金屬材料義齒在口腔內(nèi)使用一段時(shí)間后其表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕、變色、細(xì)菌粘附等現(xiàn)象，既影響修復(fù)體的美觀和使用壽命，又會(huì)導(dǎo)致一些嚴(yán)重的不良反應(yīng)和并發(fā)癥，威脅人體健康。因此對(duì)金屬義齒材料進(jìn)行表面處理以改善其表面性能具有十分重要的臨床意義。本研究將西安交通大學(xué)研制的納米非晶金剛石薄膜應(yīng)用于牙科鈷鉻合金以及純鈦的表面處理，其目的旨在為改善義齒金屬材料表面性能探索新的途徑，同時(shí)也為納米非晶金剛石薄膜的臨床應(yīng)用提供理論及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 本課題研究采用西安交通大學(xué)研制的過(guò)濾陰極真空電弧沉積系統(tǒng)在牙科鈷鉻合金及純鈦表面制備納米非晶金剛石薄膜。首先，采用掃描電鏡、原子力顯微鏡、拉曼光譜以及X射線光電子能譜表征納米非晶金剛石薄膜的表面形貌、空間結(jié)構(gòu)、元素成分和化學(xué)鍵構(gòu)成，同時(shí)探討樣品偏壓這一工藝參數(shù)對(duì)該薄膜質(zhì)量的影響。隨后，按照醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)和口腔粘膜接觸實(shí)驗(yàn)，對(duì)納米非晶金剛石薄膜的生物相容性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。接下來(lái)，采用常規(guī)劃痕實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同樣品偏壓條件下以及Ti和TiN兩種中間層預(yù)處理?xiàng)l件下納米非晶金剛石薄膜的膜基臨界載荷，并探討樣品偏壓和中間層預(yù)處理對(duì)該薄膜結(jié)合強(qiáng)度的影響。最后，采用粗糙度儀和接觸角測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量鍍膜前后鈷鉻合金及純鈦表面粗糙度和三種液體接觸角，并計(jì)算鍍膜前后兩種牙科金屬的表面自由能；通過(guò)細(xì)菌粘附實(shí)驗(yàn)比較鍍膜前后鈷鉻合金及純鈦表面變形鏈球菌、白色念珠菌、粘性放線菌的粘附數(shù)量，并結(jié)合表面粗糙度和自由能的變化，深入探討鈷鉻合金和純鈦表面所鍍納米非晶金剛石薄膜影響細(xì)菌粘附的機(jī)制。本課題研究的結(jié)果如下： 1.采用過(guò)濾陰極真空電弧沉積系統(tǒng)在鈷鉻合金及純鈦表面制備的薄膜具有納米級(jí)厚度，由sp~3鍵和sp~2鍵碳原子組成，且sp3鍵含量大于70%，符合納米非晶金剛石薄膜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。隨樣品偏壓的增大，兩種牙科金屬鍍膜的sp3鍵含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，鈷鉻合金和純鈦鍍膜的最佳樣品偏壓分別為200v及250v。 2.納米非晶金剛石薄膜的細(xì)胞相對(duì)增殖率均大于90%，細(xì)胞毒性評(píng)級(jí)≤1級(jí)，粘膜刺激指數(shù)為0，具備非常良好的生物相容性。 3.隨樣品偏壓的增大，鈷鉻合金和純鈦鍍膜的結(jié)合強(qiáng)度均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，其最佳樣品偏壓值分別為200v及250v。Ti和TiN兩種中間層預(yù)處理后，納米非晶金剛石薄膜與襯底的結(jié)合強(qiáng)度顯著提高，鈷鉻合金采用Ti中間層時(shí)膜基結(jié)合強(qiáng)度最好，純鈦采用TiN中間層時(shí)膜基結(jié)合強(qiáng)度最佳。 4.鍍膜后鈷鉻合金及純鈦的表面粗糙度均顯著降低，同時(shí)，鈷鉻合金的表面能增大明顯，但是純鈦表面能的變化不顯著。經(jīng)納米非晶金剛石薄膜表面處理后，鈷鉻合金及純鈦表面變形鏈球菌、白色念珠菌及粘性放線菌的粘附數(shù)量均出現(xiàn)了顯著降低，表明納米非晶金剛石薄膜可以改善這兩種義齒金屬材料表面的細(xì)菌粘附性能。
【學(xué)位單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：R783.6
【文章目錄】：
縮略語(yǔ)表
中文摘要
Abstract
前言
文獻(xiàn)回顧
    第一部分 納米非晶金剛石薄膜的研究及應(yīng)用
    第二部分 類金剛石薄膜的結(jié)合強(qiáng)度研究現(xiàn)狀
    第三部分 口腔義齒表面細(xì)菌粘附的研究現(xiàn)狀
正文
    第一部分 納米非晶金剛石薄膜在牙科鈷鉻合金和純鈦表面的制備及表征
        實(shí)驗(yàn)一 納米非晶金剛石薄膜在鈷鉻合金表面的制備及表征
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
        實(shí)驗(yàn)二 納米非晶金剛石薄膜在純鈦表面的制備及表征
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
        實(shí)驗(yàn)三 樣品偏壓對(duì)納米非晶金剛石薄膜 SP3鍵含量的影響
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
    第二部分 牙科鈷鉻合金表面所鍍納米非晶金剛石薄膜的生物相容性能研究
        實(shí)驗(yàn)一 納米非晶金剛石薄膜的體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
        實(shí)驗(yàn)二 納米非晶金剛石薄膜的粘膜接觸實(shí)驗(yàn)
            1 材料和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
    第三部分 工藝參數(shù)和中間層預(yù)處理方法對(duì)納米非晶金剛石薄膜膜基結(jié)合強(qiáng)度的影響
        實(shí)驗(yàn)一 樣品偏壓對(duì)納米非晶金剛石薄膜膜基結(jié)合強(qiáng)度的影響
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
        實(shí)驗(yàn)二 中間層預(yù)處理對(duì)納米非晶金剛石薄膜結(jié)合強(qiáng)度的影響
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
    第四部分 牙科鈷鉻合金及純鈦表面所鍍納米非晶金剛石薄膜對(duì)細(xì)菌粘附的影響
        實(shí)驗(yàn)一 牙科鈷鉻合金及純鈦表面所鍍納米非晶金剛石薄膜的表面粗糙度研究
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
        實(shí)驗(yàn)二 牙科鈷鉻合金及純鈦表面所鍍納米非晶金剛石薄膜的表面自由能研究
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
        實(shí)驗(yàn)三 牙科鈷鉻合金表面所鍍納米非晶金剛石薄膜對(duì)細(xì)菌粘附的影響
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
        實(shí)驗(yàn)四 純鈦表面所鍍納米非晶金剛石薄膜對(duì)細(xì)菌粘附的影響
            1 材料和儀器設(shè)備
            2 實(shí)驗(yàn)方法
            3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4 討論
            5 結(jié)論
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷和研究成果
致謝

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本文編號(hào)：2829512