含磷的鈦表面生物活性研究.pdf

1、近年來(lái)，鈦及其合金憑借良好的生物相容性和力學(xué)性質(zhì)逐漸成為骨科植入材料的首選，廣泛應(yīng)用在臨床硬組織和器官的替換中。為了更好的提高其生物相容性，對(duì)于鈦及其合金的表面改性的研究也引起了廣大研究者的重視。 本文分別采用無(wú)機(jī)磷酸和有機(jī)磷酸三乙酯對(duì)鈦表面進(jìn)行處理，使表面含有磷元素，進(jìn)而研究鈦表面的磷元素對(duì)生物礦化的作用；同時(shí)通過(guò)在含磷表面分別引入單組分和雙組分蛋白質(zhì)，研究蛋白質(zhì)在表面吸附的動(dòng)力學(xué)機(jī)理和共存時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)吸附機(jī)制，并且結(jié)合細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)

2、驗(yàn)，考察磷化處理的表面和經(jīng)蛋一白質(zhì)吸附后的表面對(duì)于細(xì)胞的黏附和分化能力的影響。純鈦表面經(jīng)過(guò)磷化處理，通過(guò)X光電子能譜(XPS)和紅外光譜(FFIR)分析可知，表面分別檢測(cè)到了P、O、C、Ti元素和P-O-C、-PO<,3>、-PO<,4>等原子團(tuán)，說(shuō)明磷化處理可以有效的使磷元素以化學(xué)鍵合的方式引入表面。隨后通過(guò)生物礦化沉積實(shí)驗(yàn)表明，表面所含的磷元素對(duì)于HA的沉積具有重要的促進(jìn)作用，并且通過(guò)在不含磷元素的Ringers溶液中浸泡結(jié)果表明，

3、表面磷元素對(duì)于HA的形核生長(zhǎng)具有顯著的誘導(dǎo)作用。掃描電鏡和X-射線衍分析顯示，經(jīng)過(guò)體外生物礦化后，HA均勻分布于表面，顆粒細(xì)小，結(jié)晶度較好，并且隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)HA沉積量不斷增大。由于材料進(jìn)入體內(nèi)會(huì)迅速與生理環(huán)境中各種有機(jī)生物大分子接觸并發(fā)生反應(yīng)，因此實(shí)驗(yàn)中選取不同pH值、不同初始濃度、不同吸附時(shí)間，定性和定量考察樣品表面蛋白質(zhì)吸附行為機(jī)理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單組分吸附時(shí)，吸附初期吸附速率和吸附量主要受到pH值的影響，而初始吸附濃度對(duì)吸附率基本

4、不產(chǎn)生影響。同時(shí)對(duì)于所選取的小牛血清白蛋白(BSA)和Ⅰ型膠原蛋白(Collagen Ⅰ)，含磷的疏水性表面促進(jìn)了其在表面的吸附，并且BSA的吸附更為強(qiáng)烈，而膠原在吸附初期總是存在一個(gè)短暫的解吸附過(guò)程，隨后逐漸趨于平衡。在雙組分蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)吸附行為的研究中發(fā)現(xiàn)，XPS和FTIR分析均證實(shí)蛋白質(zhì)在表面以化學(xué)方式結(jié)合，通過(guò)Langumir公式擬合出的吸附等溫線計(jì)算出了蛋白質(zhì)的吸附量，表明雙組分蛋白質(zhì)共存可以促進(jìn)蛋白質(zhì)的吸附。后又通過(guò)體外細(xì)胞培