生物醫(yī)用金屬材料表面微觀結構的構建及其生物功能性評價
發(fā)布時間：2021-01-18 10:34
醫(yī)用金屬材料由于具備良好的力學性能和生物相容性等優(yōu)勢,被廣泛應用于生物醫(yī)用領域。然而,金屬裸支架在血液環(huán)境中有害金屬離子的釋放,以及術后再狹窄問題嚴重限制了血管支架的長效安全性;鈦合金植入體表面的惰性二氧化鈦層會阻礙植入體表面與周圍天然骨之間的骨整合,增加了植入體移位和松動的風險,因此對植入材料表面改性顯得尤為重要。植入材料表面的微觀結構對細胞行為具有重要的影響作用,鑒于此,我們分別采用仿生礦化沉積和選擇性激光熔融制備了表面具有微觀結構的鈷鉻合金和鈦合金,并對其體外或體內(nèi)的生物功能性進行初步評價,探究其表面微觀結構對細胞行為的調控作用。主要研究內(nèi)容和結果如下:（1）通過酸堿兩步法和仿生礦化沉積相結合的方法,可以在醫(yī)用鈷鉻合金表面制備微納結構化磷灰石涂層,通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）和傅里葉變換衰減全反射紅外光譜（ATR-FTIR）結果顯示,磷灰石涂層呈現(xiàn)均一多孔的薄片狀結構。磷灰石涂層在生理鹽水溶液中的降解結果表明,鈣離子在體外可以實現(xiàn)持續(xù)可控的釋放。通過平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞在磷灰石涂層表面的粘附和增殖研究證明,磷灰石涂層具有抗增生和促內(nèi)皮等多重功能。（2）我們對磷灰石涂層...
【文章來源】：浙江理工大學浙江省
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１藥物洗脫支架（ａ）與脊柱融合器（ｂ）植入體示意圖（來源于網(wǎng)絡）??
６００目砂紙打磨，分別在丙酮、無水乙醇和去離子水中超聲清洗１５?ｍｉｎ，吹干樣品表面?zhèn)溆��；旌纤崛芤河桑龋危希场ⅲ龋�、Ｈ２Ｏ２按體積比１：?１：?１管中配置，由于混合酸具有極強的腐蝕性和氧化性，必須使用非玻璃器，并按照ＨＦ、Ｈ２０２、ＨＮ０３的順序混合。將清洗后的樣品浸入混合酸溶液聲中酸蝕１?ｈ；取出后用去離子水超聲清洗３次，每次１０?ｍｉｎ。??配置濃度為１?Ｍ的ＮａＯＨ堿溶液。將酸蝕后的樣品放入２５?ｍＬ的反應釜持樣品水平放置；再加入配置好的ＮａＯＨ堿溶液１０?ｍＬ，完全沒過樣品。蓋好、水平地放入烘箱，在１４０°Ｃ溫度下加熱６?ｈ。隨爐冷卻，取出樣離子水超聲清洗３次，每次１０?ｍｉｎ，然后在３７°Ｃ烘箱中干燥１５?ｍｉｎ，Ｃｏ－Ｃｒ基底。??．１．２?Ｃｏ－Ｃｒ表面憐灰石涂層形成??將活化樣品放入１５?ｍＬ離心管中，加入５?ｍＬ?ｍＤＰＢＳ溶中，３７°Ｃ孵育２４?樣品取出，用去離子水清洗２次，每次３?ｍｉｎ，在氮氣環(huán)境下風干。??（１）?Ａｃｉｄ?ｅｔｃｈｉｎｇ，?ＨＮＯｂ＾??
２．４．１?Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂層表面的微觀形貌??我們對活化Ｃｏ－Ｃｒ和Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂層樣品的表面形貌進行了?ＦＥ－ＳＥＭ觀察，??結果如圖２．２所示。Ｃｏ－Ｃｒ表面經(jīng)過酸蝕、堿熱處理后，其表面呈均勻分布的多??孔網(wǎng)狀結構（如圖２．２ａ），這種結構有利于磷灰石涂層的生長�；罨茫铮茫椋拷�??在仿生礦化溶液中２４?ｈ后，其表面生成了一層肉眼可見的白色涂層，通過??ＦＥ－ＳＥＭ觀察，顯示該涂層是均一多孔的，由薄片狀結構晶體組成的磷灰石涂層??（如圖２．２ｂ），且該薄片狀結構的厚度為Ｕ９．３±１１．８ｎｍ。??＇ｍ??圖２．２?（ａ）活化Ｃｏ－Ｃｒ表面，（ｂ）?Ｃｏ－Ｃｒ／憐灰石涂層表面的ＦＥ－ＳＥＭ圖??Ｃｏ－Ｃｒ表面固定磷灰石涂層的ＡＴＲ－ＦＴＩＲ圖譜如圖２．３所示。從圖中可以觀??察到，５９９ＣＩＴＶ１處０－Ｐ－０非對稱彎曲振動吸收峰，９６５?ＣＨＶ１處Ｐ－０對稱伸縮振動??１５??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]《中國心血管病報告2017》概要[J]. 陳偉偉,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風,楊躍進,鄭哲,蔣立新,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2018(01)
[2]Microstructure and Fracture Behavior of 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Selective Laser Melting[J]. R.Casati,J.Lemke,M.Vedani. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[3]生物材料[J]. 王秀梅. 新型工業(yè)化. 2015(12)
[4]Differences in microstructure and properties between selective laser melting and traditional manufacturing for fabrication of metal parts: A review[J]. Bo SONG,Xiao ZHAO,Shuai LI,Changjun HAN,Qingsong WEI,Shifeng WEN,Jie LIU,Yusheng SHI. Frontiers of Mechanical Engineering. 2015(02)
[5]藥物洗脫支架血栓形成的機制及防治進展[J]. 張學麗,李健,李丹,安毅. 醫(yī)學綜述. 2014(17)
[6]選擇性激光熔化快速成型工藝研究[J]. 陳光霞,曾曉雁,王澤敏,關凱,彭昌吻. 機床與液壓. 2010(01)
本文編號：2984799
【文章來源】：浙江理工大學浙江省
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１藥物洗脫支架（ａ）與脊柱融合器（ｂ）植入體示意圖（來源于網(wǎng)絡）??
６００目砂紙打磨，分別在丙酮、無水乙醇和去離子水中超聲清洗１５?ｍｉｎ，吹干樣品表面?zhèn)溆��；旌纤崛芤河桑龋危希场ⅲ龋�、Ｈ２Ｏ２按體積比１：?１：?１管中配置，由于混合酸具有極強的腐蝕性和氧化性，必須使用非玻璃器，并按照ＨＦ、Ｈ２０２、ＨＮ０３的順序混合。將清洗后的樣品浸入混合酸溶液聲中酸蝕１?ｈ；取出后用去離子水超聲清洗３次，每次１０?ｍｉｎ。??配置濃度為１?Ｍ的ＮａＯＨ堿溶液。將酸蝕后的樣品放入２５?ｍＬ的反應釜持樣品水平放置；再加入配置好的ＮａＯＨ堿溶液１０?ｍＬ，完全沒過樣品。蓋好、水平地放入烘箱，在１４０°Ｃ溫度下加熱６?ｈ。隨爐冷卻，取出樣離子水超聲清洗３次，每次１０?ｍｉｎ，然后在３７°Ｃ烘箱中干燥１５?ｍｉｎ，Ｃｏ－Ｃｒ基底。??．１．２?Ｃｏ－Ｃｒ表面憐灰石涂層形成??將活化樣品放入１５?ｍＬ離心管中，加入５?ｍＬ?ｍＤＰＢＳ溶中，３７°Ｃ孵育２４?樣品取出，用去離子水清洗２次，每次３?ｍｉｎ，在氮氣環(huán)境下風干。??（１）?Ａｃｉｄ?ｅｔｃｈｉｎｇ，?ＨＮＯｂ＾??
２．４．１?Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂層表面的微觀形貌??我們對活化Ｃｏ－Ｃｒ和Ｃｏ－Ｃｒ／磷灰石涂層樣品的表面形貌進行了?ＦＥ－ＳＥＭ觀察，??結果如圖２．２所示。Ｃｏ－Ｃｒ表面經(jīng)過酸蝕、堿熱處理后，其表面呈均勻分布的多??孔網(wǎng)狀結構（如圖２．２ａ），這種結構有利于磷灰石涂層的生長�；罨茫铮茫椋拷�??在仿生礦化溶液中２４?ｈ后，其表面生成了一層肉眼可見的白色涂層，通過??ＦＥ－ＳＥＭ觀察，顯示該涂層是均一多孔的，由薄片狀結構晶體組成的磷灰石涂層??（如圖２．２ｂ），且該薄片狀結構的厚度為Ｕ９．３±１１．８ｎｍ。??＇ｍ??圖２．２?（ａ）活化Ｃｏ－Ｃｒ表面，（ｂ）?Ｃｏ－Ｃｒ／憐灰石涂層表面的ＦＥ－ＳＥＭ圖??Ｃｏ－Ｃｒ表面固定磷灰石涂層的ＡＴＲ－ＦＴＩＲ圖譜如圖２．３所示。從圖中可以觀??察到，５９９ＣＩＴＶ１處０－Ｐ－０非對稱彎曲振動吸收峰，９６５?ＣＨＶ１處Ｐ－０對稱伸縮振動??１５??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]《中國心血管病報告2017》概要[J]. 陳偉偉,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風,楊躍進,鄭哲,蔣立新,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2018(01)
[2]Microstructure and Fracture Behavior of 316L Austenitic Stainless Steel Produced by Selective Laser Melting[J]. R.Casati,J.Lemke,M.Vedani. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[3]生物材料[J]. 王秀梅. 新型工業(yè)化. 2015(12)
[4]Differences in microstructure and properties between selective laser melting and traditional manufacturing for fabrication of metal parts: A review[J]. Bo SONG,Xiao ZHAO,Shuai LI,Changjun HAN,Qingsong WEI,Shifeng WEN,Jie LIU,Yusheng SHI. Frontiers of Mechanical Engineering. 2015(02)
[5]藥物洗脫支架血栓形成的機制及防治進展[J]. 張學麗,李健,李丹,安毅. 醫(yī)學綜述. 2014(17)
[6]選擇性激光熔化快速成型工藝研究[J]. 陳光霞,曾曉雁,王澤敏,關凱,彭昌吻. 機床與液壓. 2010(01)
本文編號：2984799
本文鏈接：http://sikaile.net/yixuelunwen/swyx/2984799.html
