本文關鍵詞：齒科氧化鋯種植體表面改性，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自從20世紀60年代學者將氧化鋯陶瓷作為生物學材料進行研究和開發(fā)利用以來,氧化鋯陶瓷種植體就由于其良好的機械性能和美學特性,以及卓越的生物相容性,在材料和醫(yī)學領域引起了人們的廣泛關注。但是,由于氧化鋯陶瓷本身的一些特性,限制了氧化鋯陶瓷的進一步發(fā)展。首先,氧化鋯陶瓷存在低溫時效效應,在水或水蒸汽的環(huán)境下,氧化鋯陶瓷在受到外應力的作用時,其表面的個別晶粒會由四方相(T)轉(zhuǎn)變成為單斜相(M),這種T-M相變會使其體積膨脹,導致陶瓷表面粗糙,產(chǎn)生微裂紋,最終使得整個植入體斷裂而使得植入失敗。另一方面氧化鋯被認為是生物惰性材料,因為其表面沒有與活體骨組織產(chǎn)生化學鍵合的基團。在作為種植體植入到人體內(nèi)時,材料與人體骨組織之間沒有良好的接觸,這就會導致一些纖維組織在種植體周邊生長,使種植體松動,最終導致種植失敗。因此,對氧化鋯進行表面改性,從而延緩其“老化”時間,提高生物活性,制備出具有較長的使用壽命,較高的生物活性的高性能氧化鋯陶瓷,以滿足其在醫(yī)用齒科材料中的應用,有著重大的意義。本文通過表面改性的方法,分別在氧化鋯陶瓷表面制備了氧化鈦、摻硅磷酸八鈣和生物玻璃三種涂層,從而改善了氧化鋯的低溫相變和生物惰性的缺點。首先,在氧化鋯表面包覆氧化鈦涂層,從而降低氧化鋯陶瓷的低溫時效現(xiàn)象,延緩老化時間。使用溶膠凝膠法在氧化鋯陶瓷表面制備出均勻的銳鈦礦型氧化鈦涂層,通過加速試驗表明,表面包覆氧化鈦涂層后,氧化鋯中單斜相的轉(zhuǎn)化率由10%降低到了4%,氧化鈦涂層能夠較好的起到保護基體的作用。接著,使用仿生沉積的方法在氧化鈦涂層上制備了摻硅磷酸八鈣涂層,使用刮涂法制備了生物玻璃涂層以提高氧化鋯表面的生物活性。分別采用了掃描電子顯微鏡(SEM)、光電子能譜(EDS)、X射線衍射能譜(XRD)、紅外吸收能譜(FTIR)等測試方法對生物涂層的結(jié)構(gòu)、形貌、組成、生物活性等一系列性能進行了表征。結(jié)果表明：針對摻硅磷酸八鈣涂層而言,仿生沉積溶液中的硅含量為1mM時,能夠制備出性能最為優(yōu)異的涂層。通過SEM照片可以看出,涂層成片狀結(jié)構(gòu),與磷酸八鈣涂層的表面形貌相似。通過EDS和FTIR分析可以得知,涂層中的Si元素有兩種存在形式,分別為由Si032-替代P033-進入磷酸八鈣內(nèi)以及以NaSiO3鹽的形式摻雜在磷酸八鈣中。而對于生物玻璃涂層而言,使用PVA為成膜劑,制備的45S5生物玻璃涂層在800℃熱處理后表現(xiàn)出最好的膜基結(jié)合強度。從SEM照片可以看出,生物玻璃涂層為多孔結(jié)構(gòu),這提高了種植體表面的粗糙度,有利于提高骨組織與種植體之間的結(jié)合強度。同時,通過生物活性測試表明,三種生物玻璃涂層均顯示出了良好的生物活性。
【關鍵詞】：氧化鋯種植體 氧化鈦涂層 摻硅磷酸八鈣涂層 生物玻璃涂層 仿生礦化 溶膠凝膠法
【學位授予單位】：大連工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TQ174.758.11;TB306;R783.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 引言11-13
• 第二章 文獻綜述13-27
• 2.1 生物材料概述13
• 2.2 生物醫(yī)用齒科材料的分類13-15
• 2.3 醫(yī)用氧化鋯齒科材料的應用與發(fā)展15-18
• 2.3.1 氧化鋯齒科材料的種類15-16
• 2.3.2 氧化鋯陶瓷在種植體領域的運用16-17
• 2.3.3 氧化鋯陶瓷種植體發(fā)展過程中存在的問題17-18
• 2.3.3.1 氧化鋯的低溫時效17
• 2.3.3.2 氧化鋯的生物惰性17-18
• 2.4 表面改性在生物材料中的應用及發(fā)展18-25
• 2.4.1 常用表面改性方法19-20
• 2.4.2 氧化鋯種植體表面改性20-25
• 2.4.2.1 針對氧化鋯LTD效應的檢測手段極其表面改性方法21-22
• 2.4.2.1.1 針對氧化鋯LTD效應的檢測手段21
• 2.4.2.1.2 針對氧化鋯LTD效應的表面改性方法21-22
• 2.4.2.2 針對氧化鋯生物惰性的檢測手段及表面改性方法22-25
• 2.4.2.2.1 針對氧化鋯生物惰性問題的檢測手段22-23
• 2.4.2.2.2 針對氧化鋯生物惰性問題的表面改性方法23-25
• 2.5 本文的研究目標、研究內(nèi)容、技術路線和試驗方案25-27
• 2.5.1 本文的研究目標和研究內(nèi)容25-26
• 2.5.2 本文的技術路線和實驗方案26-27
• 第三章 溶膠凝膠法制備氧化鈦涂層及測試方法27-34
• 3.1 引言27-28
• 3.2 實驗過程28-29
• 3.2.1 基片的預處理28
• 3.2.2 氧化鈦溶膠的制備28
• 3.2.3 氧化鈦涂層的制備28
• 3.2.4 涂層的表征28-29
• 3.3 結(jié)果與討論29-33
• 3.3.1 氧化鈦涂層晶相組成分析29-30
• 3.3.2 氧化鈦涂層表面形貌分析30-31
• 3.3.3 加速試驗測試31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 生物活性涂層的制備及表征34-53
• 4.1 引言34-35
• 4.2 實驗過程35-38
• 4.2.1 基片的預處理35
• 4.2.2 摻硅磷酸八鈣涂層的制備35-36
• 4.2.3 生物玻璃涂層的制備36-37
• 4.2.3.1 生物玻璃粉的制備36
• 4.2.3.2 涂層的制備及熱處理36-37
• 4.2.4 涂層的表征37-38
• 4.2.4.1 摻硅磷酸八鈣涂層的表征37
• 4.2.4.2 生物玻璃涂層的表征37-38
• 4.3 結(jié)果與討論38-52
• 4.3.1 摻硅磷酸八鈣涂層分析38-44
• 4.3.1.1 仿生沉積摻硅磷酸八鈣熱力學分析38-40
• 4.3.1.2 摻硅磷酸八鈣涂層的XRD分析40-41
• 4.3.1.3 摻硅磷酸八鈣涂層的FTIR分析41-43
• 4.3.1.4 摻硅磷酸八鈣涂層的表面形貌分析43-44
• 4.3.2 生物玻璃涂層分析44-52
• 4.3.2.1 生物玻璃凝膠的DTA分析44-46
• 4.3.2.2 兩種成膜劑制備生物玻璃涂層的表面結(jié)構(gòu)分析46
• 4.3.2.3 生物玻璃涂層的附著力分析46-48
• 4.3.2.4 涂層的表面形貌分析48-49
• 4.3.2.5 涂層表面生物活性結(jié)果分析49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 結(jié)論與展望53-55
• 5.1 結(jié)論53
• 5.2 展望53-55
• 參考文獻55-60
• 本文的研究特色和創(chuàng)新之處60-61
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文61-62
• 致謝62

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高淑雅,劉新年,高檔妮,郭宏偉;生物玻璃材料增韌方法的研究進展[J];陜西科技大學學報;2005年03期

2 楊慰椿;生物玻璃[J];玻璃與搪瓷;1981年01期

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5 趙荻;黃文e

本文編號：376826