医用钛表面多孔凝胶涂层的制备及生理功能研究

论文摘要

钛基—羟基磷灰石（HA）涂层材料结合了钛优异的机械性能和HA的生物活性,被认为是极有应用前景的硬组织替换材料。多孔钛也在人体硬组织替代中得到应用。多孔钛的孔隙结构允许植入后新生骨组织长入,从而形成植入体与人体自然骨之间的机械锁合。已经证明在多孔钛表面制备HA涂层后,能提高骨生长速度及结合强度。 人自然骨中的HA主要是纳米级针状结构,其粒径位于纳米范围,并定向分布在胶原网络之中。因此纳米针状的HA与人体骨组织成分更为相似,具有更佳的生物性能。另外,药物缓释系统（drug delivery system,DDS）已成为解决目前常规用药方式效率不高且毒性较大这一缺陷的一种新型局部给药方式,在治疗骨髓炎、骨结核和感染性骨缺损等方面有着广阔的应用前景。而且,在钛基—HA涂层中结合中药丹参制备药物缓释体系目前研究尚少,因此具有一定的研究价值和应用前景。 本研究采用电化学（微弧氧化）方法在钛表面形成微孔,然后在由磷酸氢二铵和四水硝酸钙制备的磷酸钙溶胶中浸提,最终通过仿生矿化法得到含有针状纳米微晶类骨HA的多孔涂层。另外,通过选择合理的工艺参数,使钛在摩尔比为1:4的CaCl2和HCl溶液中处理16h,在钛表面制备了多孔网状的钛凝胶,通过在模拟体液中仿生矿化考察其生物性能。除此之外,在分别含有25%（体积比）丹参和1g/L的头孢拉定1.5倍模拟体液（1.5SBF）中,通过仿生矿化法载入丹参和头孢拉定,制备多孔HA涂层药物缓释体系。通过对该药物缓释体系的

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 生物医用材料
• 1.1.1 生物医用材料的定义
• 1.1.2 生物医学材料的发展慨况
• 1.1.3 生物医用材料的分类
• 1.1.4 生物医学材料必须具备的条件
• 1.2 生物医用材料的性能评价
• 1.2.1 生物相容性
• 1.2.2 生物功能性
• 1.3 医用钛及其钛合金
• 1.3.1 钛及其表面氧化膜
• 1.3.2 钛合金表面改性
• 1.4 生物活性及其体外模拟实验
• 1.5 钛金属表面生物活化技术及机制
• 1.6 本文的研究背景
• 1.6.1 溶胶─凝胶（Sol-gel）技术
• 1.6.2 蛋白质调控
• 1.6.3 药物缓释
• 1.7 本文研究的目的、主要内容和方法
• 1.7.1 研究目的
• 1.7.2 研究内容
• 第2章 样品的表征
• 2.1 傅立叶变换红外光谱分析
• 2.2 X射线衍射分析
• 2.3 扫描电子显微镜分析
• 2.4 高效液相色谱技术
• 2.5 紫外-可见分光光度计
• 第3章 多孔钛表面针状纳米磷灰石涂层的制备
• 3.1 引言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 微弧氧化法制备多孔钛
• 3.2.2 溶胶-凝胶法制备磷酸钙薄膜
• 3.2.3 仿生矿化法制备纳米微晶HA涂层
• 3.2.4 测试
• 3.2.5 实验结果
• 3.2.6 讨论
• 3.2.7 结论
• 第4章 钛基多孔HA涂层药物缓释体系的制备与表征
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.1.1 原料及主要仪器设备
• 4.1.2 实验方法及步骤
• 4.3 结果
• 4.3.1 丹参吸收波长的检测及标准曲线
• 4.3.2 头孢拉定标准曲线
• 4.3.3 头孢拉定体外释放规律
• 4.3.4 丹参体外释放规律
• 4.3.5 红外分析
• 4.3.6 XRD分析
• 4.3.7 SEM分析
• 4.4 讨论
• 4.5 结论
• 第5章 多孔钛凝胶的制备与表征
• 5.1 引言
• 5.2 材料和方法
• 5.2.1 试样准备
• 5.2.2 化学处理
• 5.2.3 表面预处理
• 5.2.4 仿生矿化沉积HA
• 5.2.5 测试
• 5.3 结果
• 5.3.1 SEM分析
• 5.3.2 EDX分析
• 5.3.3 XRD分析
• 5.4 讨论
• 5.5 结论
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
• 声明