纯钛表面纳米结构的构建研究

纯钛因为其优越的物理化学性能，广泛的应用于医疗领域。然而其骨整合性较差，植入人体后愈合周期长，限制了其发展。本课题主要探讨如何通过表面微纳米化来对纯钛表面改性，以及仿生矿化后纯钛在人体的生物相容性。实验通过酸处理、碱处理以及酸碱混合处理来进行表面纳米化，再利用仿生沉积法提高纯钛的生物相容性。采用红外光谱仪、电镜分析以及水接触角的测量，血小板粘附实验来表征分析。实验结果表明，酸碱处理能够改变纯钛表面性能。表面改性过后的纯钛再仿生沉积生物相容性明显提高。关键词 纯钛，仿生沉积，生物相容性目 录
1 引言1
1.1 纯钛的性能1
1.2 纯钛的研究现状2
1.3 纯钛表面微纳米化制备方法3
1.4 医疗应用4
1.5 课题研究的意义5
2 实验5
2.1 实验试剂5
2.2 实验仪器6
2.3 实验流程图7
2.4 实验步骤7
2.5 材料的表征9
3 结果与讨论11
3.1 扫描电子显微镜分析12
3.2 仿生矿化后电镜分析13
3.3 红外光谱分析14
3.4 水接触角测量15
3.5 生物相容性检测16
结论18
致谢19
参考文献20
1 引言
纯钛一方面其表面与人体组织具有良好的生物反应，另一方面钛在人体不会产生病理反应，因此其具有优良的生物相容性。然而，要想成功的植入人体，只具有良好的生物相容性是远远不够的。例如，在人体体液的作用下钛材也会发生少量的溶解，溶解的离子势必会对人体造成危害。纳米化结构有着非常耐蚀的性能，符合人体体液环境下的使用要求，因而成为纯钛表面改性的主要方向[1]。
1.1 纯钛的性能
纯钛可以广泛的应用于制造人造骨骼、牙齿等众多人体植入物得益于其优越的化学和物理性能。化学性能是纯钛在人体内化学性能稳定，无毒性和变态反应，不引起血栓和溶血，对新陈代谢也无异常影响。在大多数情况下，不产生吸附和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
解，溶解的离子势必会对人体造成危害。纳米化结构有着非常耐蚀的性能，符合人体体液环境下的使用要求，因而成为纯钛表面改性的主要方向[1]。
1.1 纯钛的性能
纯钛可以广泛的应用于制造人造骨骼、牙齿等众多人体植入物得益于其优越的化学和物理性能。化学性能是纯钛在人体内化学性能稳定，无毒性和变态反应，不引起血栓和溶血，对新陈代谢也无异常影响。在大多数情况下，不产生吸附和沉淀物，无致癌和抗原体。物理性能是纯钛有足够的强度和韧性，能承受人体的机械性能要求。最为重要的是纯钛的密度轻仅为4.506g/cm3(20℃)且熔点高。用钛来替代人体骨骼关节是当今生物医用材料的主流[2]。
表1 纯钛的物理性能
名称
数值
名称
数值

原子序数
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