牙種植材料TiO2-HA復合涂層的電化學制備及表征.pdf

1、鈦及鈦合金是目前臨床上常用的種植牙材料，具有優(yōu)異的力學性能和良好的生物相容性，但其缺乏一定的生物活性限制了它獲得更廣泛的應用。另一方面，羥基磷灰石（Hydroxyapatite，HA）是人類骨和牙的主要無機成分，具備良好的生物活性和生物相容性，作為種植材料能與植入部位發(fā)生良好的骨性結合并在手術初期促進傷骨生長愈合；但是，力學性能較差限制了它在承重部位的應用。因此，制備兼具兩種優(yōu)點的復合材料一直是近年來的研究熱點。
　　本文主要采用

2、先陽極氧化后電化學沉積的方法在牙種植體模型鈦表面制備了TiO2/HA復合涂層，希望能獲得一種結合強度更好，生物活性和生物相容性都良好的種植牙材料。首先，在常溫常壓下，采用三對電極體系實現了對圓柱體鈦模型的陽極氧化，并探討了電化學參數對TiO2納米管成型結構的影響，獲得了最佳陽極氧化條件為電壓20V，電解液為0.5wt％HF水溶液，陽極氧化時間為1h。其次，在0.85mA/cm2的恒定電流密度下，采用電化學陰極沉積法成功制備了TiO2/H

3、A復合涂層，并通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線晶體衍射（XRD）、電子能譜（EDS）和傅里葉紅外光譜儀（FTIR）對復合涂層材料的組分和結構進行表征，實驗發(fā)現制備的TiO2/HA涂層為空隙率較好的針狀涂層，同時也探討了TiO2納米管的引入對涂層組分和結構的影響，尤其在涂層與基底結合強度上得到的了很大的提高，經850℃燒結后高達27.17MPa。
　　在生物活性和生物相容性測試方面，本文主要通過模擬體液浸泡實驗觀察涂層材料誘導磷

4、酸鈣鹽生成的再礦化能力，經實驗證實TiO2、Ti/HA和TiO2/HA都具備生物再礦化能力，其中TiO2/HA涂層誘導的磷酸鈣鹽呈棒狀沿c軸生長。在研究材料與細胞相互作用的實驗中發(fā)現，經燒結后具備一定空隙率的涂層材料能給MG63成骨細胞提供了良好的附著點，細胞呈梭形貼壁生長。采用MTT對涂層材料進行安全性評價得出涂層材料對細胞沒有毒性；另外，通過ALP堿性磷酸酶活性實驗還可以發(fā)現，涂層材料的存在對細胞的生物活性沒有太大的影響，生物相容性