本文關(guān)鍵詞：鈦合金表面微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造及其生物活性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物醫(yī)用鈦合金因具有良好的物理力學(xué)性能,是目前應(yīng)用最廣泛的植入體材料。但鈦合金表面具有生物惰性,導(dǎo)致植入體與周圍組織結(jié)合速度慢、結(jié)合不夠牢固,因此,改進(jìn)鈦合金植入體與人體的結(jié)合能力成為植入體應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。鈦合金表面形貌影響到植入體與人體組織的結(jié)合,本文針對鈦合金表面微納結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造及其生物活性進(jìn)行了系統(tǒng)研究�；诜律碚撗芯苛酥踩塍w表面微納結(jié)構(gòu)的尺度范圍。通過對天然骨的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征發(fā)現(xiàn)：天然骨表面具有微凹坑和微溝槽等不規(guī)則結(jié)構(gòu),微凹坑直徑50-200μm、深度30～50μm,微溝槽的寬度10～100μmm,組成骨的無機(jī)物顆粒尺寸則為納米級。因此所設(shè)計(jì)的表面微凹坑直徑為100μ,m,間距300gm,同時(shí)確定了納米級結(jié)構(gòu)尺度范圍為1-100nm。研究了鈦合金表面微米級微坑陣列結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法。分析了激光加工鈦合金表面的影響參數(shù),通過激光加工實(shí)驗(yàn)得到Q頻率和電流與微凹坑形貌、深度的關(guān)系,確定表面微結(jié)構(gòu)激光加工的優(yōu)化參數(shù)為電流13A,Q頻率3KHz。研究了多重酸蝕構(gòu)建納米尺度結(jié)構(gòu)的方法。研究表明酸蝕不僅可將激光加工產(chǎn)生的熔渣完全去除,還可以在微米級陣列基礎(chǔ)上生成納米尺度結(jié)構(gòu),獲得微納復(fù)合結(jié)構(gòu)表面。并通過超景深顯微鏡系統(tǒng)、掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)和能譜分析(Energy Dispersive Spectrometer, EDS)等對表面進(jìn)行表征及分析。研究了鈦合金微納結(jié)構(gòu)表面的生物活性。通過模擬體液浸泡和細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)評價(jià)了多種表面的生物活性。發(fā)現(xiàn)激光加工加酸蝕處理獲得的微納結(jié)構(gòu)表面有利于細(xì)胞的黏附和增殖,細(xì)胞鋪展良好,伸出大量的絲狀偽足與材料表面緊緊貼附,說明微納復(fù)合結(jié)構(gòu)表面具有較高的生物活性。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 植入體 表面微納結(jié)構(gòu) 激光加工 酸蝕
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R318.08;TG174.4
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 課題研究背景和研究意義13
• 1.2 植入體表面微納結(jié)構(gòu)對細(xì)胞及骨整合的影響研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 植入體表面微納結(jié)構(gòu)對細(xì)胞的影響分析14-16
• 1.2.2 植入體表面微納結(jié)構(gòu)對骨整合的影響分析16-17
• 1.3 植入體表面微納結(jié)構(gòu)制造方法研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 機(jī)械方法17-19
• 1.3.2 物理方法19
• 1.3.3 化學(xué)方法19-20
• 1.4 存在問題20
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容20-23
• 第2章 人工植入體表面的仿生設(shè)計(jì)研究23-33
• 2.1 生物材料表面工程研究概述23-24
• 2.2 仿生學(xué)的概念及應(yīng)用24-25
• 2.3 骨的多尺度分級結(jié)構(gòu)研究25-30
• 2.3.1 骨的內(nèi)部多尺度分級結(jié)構(gòu)分析25-27
• 2.3.2 骨的表面多尺度結(jié)構(gòu)觀察與表征27-29
• 2.3.3 骨細(xì)胞及其與材料的界面反應(yīng)機(jī)制研究29-30
• 2.4 基于仿生學(xué)的植入體表面微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 鈦合金表面微納結(jié)構(gòu)的制造與表征研究33-51
• 3.1 鈦合金表面微結(jié)構(gòu)的激光加工和參數(shù)優(yōu)化研究33-41
• 3.1.1 激光加工理論和技術(shù)基礎(chǔ)33-34
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料和參數(shù)34-36
• 3.1.3 結(jié)果與分析36-41
• 3.2 鈦合金表面多重酸蝕處理41-48
• 3.2.1 微結(jié)構(gòu)陣列加工與酸蝕41-43
• 3.2.2 微納結(jié)構(gòu)表征與熔渣去除分析43-48
• 3.3 本章小結(jié)48-51
• 第4章 鈦合金表面徽納結(jié)構(gòu)對生物活性的影響研究51-71
• 4.1 體外成骨活性研究51-55
• 4.1.1 模擬體液的配制51-52
• 4.1.2 模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)52
• 4.1.3 羥基磷灰石生成分析52-55
• 4.2 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備55-58
• 4.2.1 細(xì)胞來源55
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及溶液配制55
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備55-56
• 4.2.4 鈦合金試樣的準(zhǔn)備和分組56-58
• 4.3 細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究58-60
• 4.3.1 成骨細(xì)胞黏附實(shí)驗(yàn)58-59
• 4.3.2 成骨細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)59-60
• 4.3.3 鈦合金表面成骨細(xì)胞形態(tài)觀察60
• 4.4 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果與統(tǒng)計(jì)分析60-69
• 4.4.1 細(xì)胞黏附結(jié)果及分析60-62
• 4.4.2 細(xì)胞增殖結(jié)果及分析62-65
• 4.4.3 細(xì)胞形態(tài)及分析65-69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 第5章 結(jié)論與展望71-73
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀碩士期間取得的科研成果及獎勵79-81
• 致謝81-82
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 焦艷軍;王玨;潘福勤;;純鈦種植體的2種表面處理對細(xì)菌黏附能力的影響[J];實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志;2009年02期

  本文關(guān)鍵詞：鈦合金表面微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造及其生物活性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：365680