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64体育|钛生物镀层显微结构研究

由于具有良好的热学性能和生物相容性,等离子喷涂钛镀层人工玻尿酸作为外科和齿科的修补材料在临床上得到了广泛的应用。等离子喷涂的钛镀层表面粗糙,并有较多的大规格气孔。这种结构有利于新生骨组织长入孔隙内,从而让植入体与骨组织固定在一起。这种借助骨长人微孔表面而实现植入体固定的形式称为生物固定。由于骨组织长入孔隙内,使骨和植人体的界面面积降低。此外,骨组织和微孔表面之间的机械嵌合作用,也促使植入体和骨界面的剪切强度有所降低。但是等离子喷涂钛多孔表面,钛镀层的这些生物固定作用的临床使用疗效并不能令人满意,骨组织常常只是长入孔隙表层及孔隙的边沿,并不能长满整个孔隙,能够长人孔隙内部的常常只是纤维组织。这主要有以下几方面的缘由:首先等离子喷涂钛多孔表面,钛只是一种生物惰性材料,不具备生物活性,对骨组织的生长没有推动诱导作用。其次,钛镀层与骨组织的结合只是简单的机械咬合,并不是通过物理作用的结合,而这些机械咬合硬度不高,特别是在术后初期。另外,根据挠度剖析,材料的孔隙是挠度屏蔽县(零挠度县),缺乏必要的挠度剌激作用,新骨无法长入孔隙。本研究采[工业电器网-cnelc]用5R399P钛镀层表面碱处理来改善等离子钛镀层生物活性,通过显微结构剖析来砑究碱处理对钛镀层成骨性能的影响,并对碱处理提升钛镀层成骨性能的机理进行了探求。1)样品制备及处理采用半径为4.0mm的钛合金圆棒作为实验用的基材。用真空等离子喷涂设备(SulzerMetcoAG,Swizerland)喷涂钛镀层,涂层的长度大概在100_um。涂层曝晒于5.0mol/L的NaOH氨水中进行表面处理,在40℃保温箱内放置24h。2)涂层表征镀层的表面形貌用扫描电镜观察。处理前后镀层表面的物理组成用光电子能谱(XPS)分析。化学元素的深度分布则用俄歇电子探针(AES:Microlab310F)进行测定。涂层表面的分子结构变化用激光拉曼光谱仪剖析。涂层的表面粗糙度用表面粗糙度仪(HommelwerkeT8000-C)测量。3)手术植入选用6条12~15妇重的成年犬作为实验用植物。碱处理的镀层以及原始的镀层样品各24个,分别植入到猫的背部肱骨中。样品分别在植入1、2、3个月后取出,具体过程如前节所述。

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