醫(yī)用金屬材料表面功能涂層的構(gòu)建及其生物學(xué)性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-14 04:19
醫(yī)用鈦(Ti)因密度小、生物相容性好,在心臟瓣膜等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景;醫(yī)用鎂合金(Mg)因可以降解在心血管支架等領(lǐng)域也受到廣泛研究。但它們自身都不具有抗血栓和抗菌能力,在與血液接觸時(shí)容易形成血栓,同時(shí)表面易粘附細(xì)菌導(dǎo)致感染,在一些與血液接觸的設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用(如心血管支架、心臟瓣膜、生物傳感器等)受到限制。針對(duì)上述問(wèn)題,本課題通過(guò)層層自組裝技術(shù)分別在Ti和Mg基體表面制備了抗凝血、抗菌功能涂層。通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)檢測(cè)樣品表面的形貌和粗糙度;采用X射線光電子能譜(XPS)檢測(cè)樣品的元素價(jià)態(tài);水接觸角(WCA)用于表征樣品表面的潤(rùn)濕性。通過(guò)體外凝血、血小板粘附、抗菌實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞靜態(tài)培養(yǎng)以及電化學(xué)測(cè)試對(duì)涂層的生物學(xué)性能和耐蝕性能進(jìn)行了表征。論文的主要內(nèi)容如下:(1)通過(guò)共價(jià)固定和靜電結(jié)合在Ti表面制備了肝素(Hep)/殼聚糖(Chi)涂層。堿處理后Ti表面形成大量羥基,可與Hep共價(jià)結(jié)合,將Hep固定在Ti表面;Chi與Hep帶相反電荷,可通過(guò)靜電結(jié)合,固定到肝素化Ti表面,形成抗凝血、抗菌的Hep/Chi涂層。SEM、AFM、WAC和XPS的結(jié)果表明,He...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 醫(yī)用金屬材料
1.1.1 Ti及其合金
1.1.2 Mg及其合金
1.1.3 鐵及其合金
1.2 血液接觸設(shè)備
1.2.1 血管支架
1.2.2 人工心臟瓣膜
1.2.3 生物傳感器
1.3 血液接觸設(shè)備存在的問(wèn)題
1.3.1 血栓的形成
1.3.2 “以生物醫(yī)用材料為中心的感染”
1.3.3 生物相容性不足
1.4 材料表面生物分子修飾方法
1.4.1 表面涂覆法
1.4.2 共價(jià)接枝法
1.4.3 光化學(xué)固定法
1.4.4 層層自組裝法
1.5 多功能生物涂層
1.5.1 Hep涂層
1.5.2 Chi涂層
1.5.3 PDA涂層
1.5.4 HA涂層
1.6 選題的背景、主要內(nèi)容及意義
1.6.1 選題背景
1.6.2 主要內(nèi)容
1.6.3 研究意義
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)主要藥品
2.3 涂層檢測(cè)方法
2.4 涂層顯微結(jié)構(gòu)
2.4.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡
2.4.2 X射線光電子能譜分析
2.4.3 涂層潤(rùn)濕性檢測(cè)
2.4.4 粗糙度測(cè)試
2.5 腐蝕行為檢測(cè)
2.5.1 阻抗譜測(cè)試
2.5.2 塔菲爾極化曲線測(cè)試
2.5.3 體外降解實(shí)驗(yàn)
2.5.4 體外析氫實(shí)驗(yàn)
2.6 肝素含量的測(cè)定
2.7 血液相容性評(píng)價(jià)
2.7.1 血小板粘附
2.7.2 體外動(dòng)態(tài)凝血實(shí)驗(yàn)
2.8 抗菌實(shí)驗(yàn)
2.8.1 細(xì)菌培養(yǎng)基的配制
2.8.2 細(xì)菌的復(fù)蘇與培養(yǎng)
2.8.3 平板計(jì)數(shù)法
2.8.4 活/死熒光染色法
2.8.5 細(xì)菌的SEM形貌
2.9 生物相容性評(píng)價(jià)
2.9.1 細(xì)胞培養(yǎng)基的配制
2.9.2 細(xì)胞培養(yǎng)
2.9.3 細(xì)胞毒性
2.9.4 細(xì)胞增殖
第三章 Ti表面Hep/Chi涂層的構(gòu)建及抗凝血、抗菌性能研究
3.1 涂層的制備
3.1.1 材料的預(yù)處理
3.1.2 材料的堿處理
3.1.3 生物分子的固定
3.2 Ti表面Hep/Chi涂層的表征測(cè)試
3.2.1 表面形貌評(píng)價(jià)
3.2.2 元素含量分析
3.2.3 表面親水性評(píng)價(jià)
3.3 蛋白質(zhì)粘附評(píng)價(jià)
3.4 血液相容性評(píng)價(jià)
3.4.1 體外凝血評(píng)價(jià)
3.4.2 血小板粘附評(píng)價(jià)
3.5 抗菌性能評(píng)價(jià)
3.5.1 細(xì)菌SEM形貌評(píng)價(jià)
3.5.2 平板涂布結(jié)果評(píng)價(jià)
3.5.3 活/死熒光染色結(jié)果評(píng)價(jià)
3.6 生物相容性評(píng)價(jià)
3.7 本章小結(jié)
第四章 Mg表面Hep/Chi涂層的構(gòu)建及抗凝血、抗腐蝕、抗菌性能研究
4.1 涂層的制備
4.1.1 材料的預(yù)處理
4.1.2 材料的堿處理
4.1.3 生物分子的固定
4.2 Mg表面Hep/Chi涂層的表征測(cè)試
4.2.1 表面形貌評(píng)價(jià)
4.2.2 XPS結(jié)果評(píng)價(jià)
4.2.3 表面親水性評(píng)價(jià)
4.3 抗腐蝕性能評(píng)價(jià)
4.4 血液相容性評(píng)價(jià)
4.4.1 體外凝血評(píng)價(jià)
4.5 抗菌性能評(píng)價(jià)
4.5.1 細(xì)菌SEM形貌評(píng)價(jià)
4.5.2 平板涂布結(jié)果計(jì)數(shù)法評(píng)價(jià)
4.6 本章小結(jié)
第五章 Mg表面PDA/HA涂層的構(gòu)建及抗凝血、抗腐蝕性能研究
5.1 涂層的制備
5.1.1 材料的預(yù)處理
5.1.2 材料的堿處理
5.1.3 生物分子的固定
5.2 Mg表面PDA/HA涂層的表征測(cè)試
5.2.1 表面形貌
5.2.2 表面親水性評(píng)價(jià)
5.3 抗腐蝕性能評(píng)價(jià)
5.3.1 塔菲爾極化曲線評(píng)價(jià)
5.3.2 阻抗譜評(píng)價(jià)
5.3.3 體外降解實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)
5.4 體外凝血實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)
5.5 生物相容性評(píng)價(jià)
5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的主要研究成果
本文編號(hào):3136647
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 醫(yī)用金屬材料
1.1.1 Ti及其合金
1.1.2 Mg及其合金
1.1.3 鐵及其合金
1.2 血液接觸設(shè)備
1.2.1 血管支架
1.2.2 人工心臟瓣膜
1.2.3 生物傳感器
1.3 血液接觸設(shè)備存在的問(wèn)題
1.3.1 血栓的形成
1.3.2 “以生物醫(yī)用材料為中心的感染”
1.3.3 生物相容性不足
1.4 材料表面生物分子修飾方法
1.4.1 表面涂覆法
1.4.2 共價(jià)接枝法
1.4.3 光化學(xué)固定法
1.4.4 層層自組裝法
1.5 多功能生物涂層
1.5.1 Hep涂層
1.5.2 Chi涂層
1.5.3 PDA涂層
1.5.4 HA涂層
1.6 選題的背景、主要內(nèi)容及意義
1.6.1 選題背景
1.6.2 主要內(nèi)容
1.6.3 研究意義
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)主要藥品
2.3 涂層檢測(cè)方法
2.4 涂層顯微結(jié)構(gòu)
2.4.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡
2.4.2 X射線光電子能譜分析
2.4.3 涂層潤(rùn)濕性檢測(cè)
2.4.4 粗糙度測(cè)試
2.5 腐蝕行為檢測(cè)
2.5.1 阻抗譜測(cè)試
2.5.2 塔菲爾極化曲線測(cè)試
2.5.3 體外降解實(shí)驗(yàn)
2.5.4 體外析氫實(shí)驗(yàn)
2.6 肝素含量的測(cè)定
2.7 血液相容性評(píng)價(jià)
2.7.1 血小板粘附
2.7.2 體外動(dòng)態(tài)凝血實(shí)驗(yàn)
2.8 抗菌實(shí)驗(yàn)
2.8.1 細(xì)菌培養(yǎng)基的配制
2.8.2 細(xì)菌的復(fù)蘇與培養(yǎng)
2.8.3 平板計(jì)數(shù)法
2.8.4 活/死熒光染色法
2.8.5 細(xì)菌的SEM形貌
2.9 生物相容性評(píng)價(jià)
2.9.1 細(xì)胞培養(yǎng)基的配制
2.9.2 細(xì)胞培養(yǎng)
2.9.3 細(xì)胞毒性
2.9.4 細(xì)胞增殖
第三章 Ti表面Hep/Chi涂層的構(gòu)建及抗凝血、抗菌性能研究
3.1 涂層的制備
3.1.1 材料的預(yù)處理
3.1.2 材料的堿處理
3.1.3 生物分子的固定
3.2 Ti表面Hep/Chi涂層的表征測(cè)試
3.2.1 表面形貌評(píng)價(jià)
3.2.2 元素含量分析
3.2.3 表面親水性評(píng)價(jià)
3.3 蛋白質(zhì)粘附評(píng)價(jià)
3.4 血液相容性評(píng)價(jià)
3.4.1 體外凝血評(píng)價(jià)
3.4.2 血小板粘附評(píng)價(jià)
3.5 抗菌性能評(píng)價(jià)
3.5.1 細(xì)菌SEM形貌評(píng)價(jià)
3.5.2 平板涂布結(jié)果評(píng)價(jià)
3.5.3 活/死熒光染色結(jié)果評(píng)價(jià)
3.6 生物相容性評(píng)價(jià)
3.7 本章小結(jié)
第四章 Mg表面Hep/Chi涂層的構(gòu)建及抗凝血、抗腐蝕、抗菌性能研究
4.1 涂層的制備
4.1.1 材料的預(yù)處理
4.1.2 材料的堿處理
4.1.3 生物分子的固定
4.2 Mg表面Hep/Chi涂層的表征測(cè)試
4.2.1 表面形貌評(píng)價(jià)
4.2.2 XPS結(jié)果評(píng)價(jià)
4.2.3 表面親水性評(píng)價(jià)
4.3 抗腐蝕性能評(píng)價(jià)
4.4 血液相容性評(píng)價(jià)
4.4.1 體外凝血評(píng)價(jià)
4.5 抗菌性能評(píng)價(jià)
4.5.1 細(xì)菌SEM形貌評(píng)價(jià)
4.5.2 平板涂布結(jié)果計(jì)數(shù)法評(píng)價(jià)
4.6 本章小結(jié)
第五章 Mg表面PDA/HA涂層的構(gòu)建及抗凝血、抗腐蝕性能研究
5.1 涂層的制備
5.1.1 材料的預(yù)處理
5.1.2 材料的堿處理
5.1.3 生物分子的固定
5.2 Mg表面PDA/HA涂層的表征測(cè)試
5.2.1 表面形貌
5.2.2 表面親水性評(píng)價(jià)
5.3 抗腐蝕性能評(píng)價(jià)
5.3.1 塔菲爾極化曲線評(píng)價(jià)
5.3.2 阻抗譜評(píng)價(jià)
5.3.3 體外降解實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)
5.4 體外凝血實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)
5.5 生物相容性評(píng)價(jià)
5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的主要研究成果
本文編號(hào):3136647
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