醫(yī)用鈦表面HA-ZrO2過渡涂層的制備及其生物相容性評(píng)價(jià).pdf

1、鈦及鈦合金以其優(yōu)異的生物相容性、耐腐蝕性以及力學(xué)適應(yīng)性成為最常用的整形外科以及牙科的替代材料，但其生物活性較差。羥基磷灰石（hydroxyapatite簡(jiǎn)稱HA）因化學(xué)成分與生物骨組織相似，能誘導(dǎo)新骨生長(zhǎng)，具有優(yōu)異的生物活性，但 HA脆性大、抗拉強(qiáng)度低，因而不能直接應(yīng)用于承載部位。為此通常通過鈦基表面改性制備Ti基體/HA涂層模式的復(fù)合材料，其制備方法是近年來研究的熱點(diǎn)。
　　由于鈦合金和HA的物理性能（如彈性模量、熱膨脹系數(shù)等）

2、差別較大，HA涂層與Ti基體的界面結(jié)合強(qiáng)度低，限制了它在醫(yī)學(xué)上的使用。為進(jìn)一步提高HA涂層與鈦基材的結(jié)合強(qiáng)度，本研究工作在鈦基材上制備HA涂層之前，先將鈦基材在ZrO(NO3)2電解液中電化學(xué)沉積出Zr(OH)4膠層，隨后再在Ca(NO3)2·4H2O和NH4H2PO4電解液中沉積羥基磷灰石陶瓷鍍層，使其形成HA/ZrO2過渡鍍層；通過控制不同的電化學(xué)參數(shù)如電流密度、電解液濃度、電解液溫度、沉積時(shí)間等，來獲得結(jié)合強(qiáng)度最佳的HA/ZrO2

3、鍍層，而后經(jīng)由600℃和700℃燒結(jié)處理使得鍍層與基材形成更穩(wěn)定的鍵和。采用掃描電鏡(SEM)觀察Zr(OH)4膠層和HA涂層表面形貌、截面形貌；利用EDS能譜儀、X射線衍射儀（XRD）和傅立葉變換紅外吸收光譜儀（FTIR）對(duì)涂層物相組成、官能團(tuán)進(jìn)行分析；采用粘結(jié)拉伸法分析涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。通過模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞培養(yǎng)等實(shí)驗(yàn)來分析涂層的生物活性和生物相容性。
　　通過對(duì)涂層的測(cè)試分析表明：采用恒電流法將氧化鋯、羥基磷灰石分別

4、以離子形式先后電沉積到醫(yī)用鈦表面，得到了均勻致密的針狀ZrO2/HA過渡復(fù)合涂層，且表層存在的一定的孔隙，利于成骨細(xì)胞粘附生長(zhǎng)。粘結(jié)拉伸試驗(yàn)測(cè)得，ZrO2作為過渡涂層，很好的緩解了 HA與鈦基熱膨脹系數(shù)不匹配等缺點(diǎn)，其結(jié)合強(qiáng)度由由7.4MPa左右提升至24.2MPa；模擬體液（simulated body fliud，簡(jiǎn)稱SBF）浸泡實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，經(jīng)SBF浸泡后，涂層能夠很好誘導(dǎo)類骨碳磷灰石生成，表明涂層具有良好的生物活性；體外細(xì)胞試