【摘要】：采用表面機(jī)械研磨(SMAT)法對(duì)Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn(TLM)鈦合金處理15min,而后將處理前后的鈦合金樣品與成骨細(xì)胞共培養(yǎng)1h、24h。采用X射線(xiàn)衍射(XRD)、光學(xué)顯微鏡(OM)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、電子能譜(EDX)及激光共聚焦顯微鏡(CLSM)對(duì)處理前后樣品表面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示SMAT處理不會(huì)改變TLM鈦合金的物相、晶粒尺度及化學(xué)組成,處理前后物相均由單一的β相組成,晶粒尺寸均在10~20μm且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)元素,但SMAT處理會(huì)改變TLM鈦合金的表面粗糙度,處理前的樣品表面平整,平均粗糙度Ra為(0.2±0.03)μm,而處理后的樣品表面坑洼不平,平均粗糙度Ra增至(2.6±0.4)μm。隨后的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,對(duì)比SMAT處理前,成骨細(xì)胞在處理后的微粗糙表面鋪展得更為充分,增殖得更加迅速。研究表明,SMAT處理可以改善TLM鈦合金表面的成骨細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境,從而為開(kāi)發(fā)出更符合臨床應(yīng)用的鈦金屬種植體提供新的思路。
【圖文】：

析ＳＭＡＴ處理前后兩種樣品表面的粗糙度，每組設(shè)３個(gè)平行樣品，每個(gè)樣品上測(cè)試３個(gè)微區(qū)，選區(qū)大小為５００μｍ×５００μｍ。２實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖１（ａ）和（ｂ）分別為ＳＭＡＴ處理前后ＴＬＭ樣品的ＸＲＤ衍射圖。ＳＭＡＴ處理前后，兩組樣品均由單一的純?chǔ)拢裕橄嘟M成，并且β相的（１１０）、（２００）及（２１１）３個(gè)特征衍射峰的峰型相近，表明ＴＬＭ鈦合金在經(jīng)過(guò)ＳＭＡＴ處理１５ｍｉｎ后，表面的晶粒大小及物相組成均沒(méi)有發(fā)生變化。圖１ＳＭＡＴ（ａ）處理前及（ｂ）處理后ＴＬＭ鈦合金樣品的Ｘ射線(xiàn)衍射圖Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｈｅ（ａ）ｕｎＳＭＡＴｅｄａｎｄ（ｂ）ＳＭＡＴｅｄＴＬＭｓａｍｐｌｅｓ圖２（ａ）和（ｂ）分別為ＳＭＡＴ處理前后ＴＬＭ樣品表面的金相顯微及ＴＥＭ圖。由圖２（ａ）可以看出，ＵｎＳＭＡＴｅｄ樣品由等軸狀的晶粒構(gòu)成，晶粒尺度在１０～２０μｍ。圖２（ｂ）顯示的是ＳＭＡＴｅｄ樣品表層３個(gè)晶粒形成的三叉晶界，可以看出樣品表面亦是由等軸狀的晶粒構(gòu)成，晶粒尺寸仍為微米級(jí)且在１０μｍ以上，右上方插入的選區(qū)電子衍射花樣證實(shí)這些晶粒均為單一的β－Ｔｉ。這與圖１的ＸＲＤ衍射結(jié)果相吻合，亦證實(shí)了ＴＬＭ鈦合金在經(jīng)ＳＭＡＴ處理１５ｍｉｎ后表層的晶粒·１５７鈦合金表面微粗糙化對(duì)成骨細(xì)胞黏附及增殖行為的影響／黃·潤(rùn)等

ｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｉｎｓｅｔｓｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒｒｉｇｈｔｃｏｒｎｅｒｓａｒｅｔｈｅＥＤＸｓｐｅｃｔｒａｏｆｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＳＥＭｉｍａｇｅｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ圖４（ａ）和（ｂ）分別為ＳＭＡＴ處理前后ＴＬＭ樣品表面的ＣＬＳＭ圖像。未經(jīng)處理的ＵｎＳＭＡＴｅｄ樣品表面平整，借助相連的計(jì)算機(jī)測(cè)得其平均粗糙度Ｒａ為（０．２±０．０３）μｍ，而ＳＭＡＴｅｄ樣品表面粗糙不平，測(cè)得其平均粗糙度Ｒａ為（２．６±０．４）μｍ。圖４ＳＭＡＴ（ａ）處理前及（ｂ）處理后ＴＬＭ鈦合金樣品表面的激光共聚焦顯微圖Ｆｉｇ．４ＣＬＳＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅ（ａ）ｕｎＳＭＡＴｅｄａｎｄ（ｂ）ＳＭＡＴｅｄｓｕｒｆａｃｅｓｏｆＴＬＭｓａｍｐｌｅｓ圖５（ａ）和（ｂ）分別為ｈＦＯＢｌ．１９成骨細(xì)胞在ＳＭＡＴ處理前后ＴＬＭ樣品表面直接接觸培養(yǎng)１ｈ后的ＳＥＭ圖。成骨細(xì)胞在ＵｎＳＭＡＴｅｄ樣品表面尚沒(méi)有展開(kāi)，呈球狀，，細(xì)胞大小約為１０μｍ；而成骨細(xì)胞在ＳＭＡＴｅｄ樣品表面已開(kāi)始展開(kāi)，呈扁平狀，細(xì)胞大小為２０～３０μｍ。圖５成骨細(xì)胞在（ａ）ＳＭＡＴ處理前及（ｂ）處理后的ＴＬＭ鈦合金樣品表面培養(yǎng)１ｈ后的ＳＥＭ圖Ｆｉｇ．５ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｃｅｌｌｓｃｕｌｔｕｒｅｄｆｏｒ１ｈｏｎ（ａ）ｕｎＳＭＡＴｅｄａｎｄ（ｂ）ＳＭＡＴｅｄｓｕｒｆａｃｅｓｏｆＴＬＭｓａｍｐｌｅｓ圖６（ａ）和（ｂ）分別為ｈＦＯＢｌ．１９成骨細(xì)胞在ＳＭＡＴ處理前后ＴＬＭ樣品表面直接

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