復合氧化物納米結構的生物學性能研究.pdf

1、純鈦及其鈦合金由于其與骨近似的彈性模量、良好的生物相容性及在生物環(huán)境下的優(yōu)良耐腐蝕性能等被廣泛用于人工髖關節(jié)、牙科和整形外科植入物等。然而,鈦及其鈦合金與骨僅是一種簡單嵌合型骨連結,并非化學骨連結,因此它可以導致植入物和宿主骨之間連結的松動而最終導致聯(lián)結失效。普遍認為,對于人工生物材料,基本安全要求是,在體內環(huán)境條件下,生物材料表面類骨磷灰石的形成,能促使其與宿主骨形成化學骨連結。據(jù)文獻報道,中間過渡層可以對HAP涂層和金屬基體之間形成

2、化學骨連結產(chǎn)生重要影響。在鈦合金表面制備出穩(wěn)定的氧化鈦納米結構有望改善其生物活性,并且這種納米結構將會加強金屬基體和磷灰石的結合強度。通過陽極氧化方法可以在純鈦或鈦合金表面形成氧化鈦基復合納米結構。本文探討了純鈦及鈦合金(包括Ti35Nb、Ti35Nb5Zr、Ti35Nb10Zr和Ti35Nb15Zr合金,以及時效態(tài)Ti35Nb5Zr合金)的陽極氧化工藝,主要研究了復合納米氧化物非晶納米結構表面的潤濕性、體外生物活性和該納米結構與細胞相

3、互作用的結果,并對Ti-Nb-Zr-O納米結構的藥物緩釋性能作了初步探索。同時比較研究了純鈦金屬與Ti-O納米結構在潤濕性和與細胞相互作用上的差異。重點分析了合金元素對該復合納米氧化物納米結構的潤濕性和體外生物活性的影響,對各種納米結構的表面潤濕性和體外生物活性進行了研究和比較。實驗結果表明：通過陽極氧化法制備的復合氧化物納米結構,可以顯著改善鈦合金表面的生物性能。對Ti35NbxZr合金氧化體系的研究發(fā)現(xiàn)：未經(jīng)陽極氧化處理的Ti35N

4、bxZr合金表面是屬于弱親水性的,而通過陽極氧化處理得到的Ti-Nb-O和Ti-Nb-Zr-O納米管結構則表現(xiàn)出較強的疏水性能。合金中Zr含量的增加可以顯著改善該納米管結構的潤濕性,相比未摻雜的TiO2納米管,Nb、Zr摻雜的TiO2納米管具有更快的誘導磷灰石形成速率,同時Nb、Zr摻雜的納米結構也具有與未摻雜的TiO2納米管相類似的細胞貼附性。對于慶大霉素/Ti-Nb-Zr-O納米結構載藥系統(tǒng)的研究表明,高含量載藥量的釋放過程比低含量