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摘要：HA(Hydroxyapatite, HA)因其具有较好的生物相容性和生物活性而成为最早和最常用的钛表面涂层材料,但是HA在体液环境中有较高的溶解度,可导致涂层崩解与剥脱而影响种植体的长期稳定性。另外人体骨骼是一种缺钙型磷灰石,还含有F, Mg, Sr和Zn等微量元素,因此需在HA中添加这些元素来改善它的性能以满足临床应用的要求。如采用F-取代部分OH-以降低其溶解性能,确保涂层的长期稳定性；采用Sr2+取代部分Ca2+以提高生物活性等。目前的研究主要集中在提高钛种植体的生物活性和涂层的溶解性能。本研究探索用溶胶-凝胶法在纯钛表面制备含F和Sr的双相涂层,该双相涂层结构中,用SrHA作溶解相,FHA作为提高结合力的基体相,期望其可以兼具FHA和SrHA的优点,利用氟、锶两种元素的协同作用,论文以获得既有较高结合力又有良好稳定性的生物活性陶瓷涂层种植体材料为目的。在纯钛表面采用溶胶凝胶法制备了FHA与SrHA的摩尔比分别为1：1,1：2和1：3的双相涂层FHA/SrHA1, FHA/SrHA2及FHA/SrHA3,以及对照组FHA及SrHA单相涂层。采用X射线粉末衍射仪(XRD)检测各涂层的相组成；采用扫描电镜(SEM)进行涂层形貌的观察；能谱分析仪(EDS)确定涂层的组成元素；微米划痕测试仪测量涂层与钛基体间的结合强度；TRIS和CPBS缓冲溶液浸泡表征样品的溶解性；模拟体液(SBF)评价其诱导类骨磷灰石沉积能力。在MG63成骨细胞培养实验中采用扫描电镜,MTT比色法、碱性磷酸酶(ALP)活性及骨钙素(0C)含量的测定来研究双相涂层对成骨细胞粘附、增殖、分化及早期矿化的影响。得出以下结论：1、采用溶胶凝胶法在钛基体表面成功制备了三组不同SrHA含量的FHA/SrHA双相涂层。随着涂层中SrHA含量的增加,双相涂层的衍射峰强度逐渐增强,涂层的结晶性逐渐提高；涂层与钛基体的结合力逐渐降低,均次于单相FHA涂层,但均优于单相SrHA涂层；涂层的表面形貌粗糙度逐渐变大。2、经过酸碱预处理后的Ti基体表面的多孔结构较好,另有钛酸钠水凝胶中间层生成,在机械咬合和化学键结合的双重影响下,Ti基体与涂层之间的结合力得到了较大的改善。这样增强了含生物涂层Ti基种植体材料植入生物体后的稳定性,避免了涂层大片脱落失效的情况发生。3、所有双相FHA/SrHA涂层在TRIS及CPBS缓冲溶液中均发生涂层的溶解和钙磷酸盐的再沉积过程,说明涂层均有诱导类骨磷灰石的能力。随着FHA/SrHA双相涂层中SrHA比例的增大,涂层的溶解度也逐渐增大,但仍远远低于单相FHA涂层和单相SrHA涂层的溶解度,与单相涂层种植体材料相比有着更好的稳定性。4、所有FHA/SrHA双相涂层在SBF溶液中浸泡14天后,磷灰石相的衍射峰强度都有所提高,结晶性变强,并且衍射峰分布变宽,与骨磷灰石结构类似,表明涂层表面均能诱导类骨磷灰石生成,说明双相涂层均具有较好生物活性。FHA/SrHA2双相涂层表现出最好的生物活性。5、不同含量的SrHA分散在FHA中形成的双相涂层在成骨细胞的增殖,碱性磷酸酶活动和骨钙素的表达水平上有着积极影响,但其影响力与涂层中锶元素的含量不成正比例。FHA/SrHA2双相涂层在成骨细胞的功能反应表现出最高的促进作用。6、双相涂层的生物活性及生物相容性并不随双相涂层中SrHA的含量的增加而提高,证明FHA凝胶中SrHA粉末的掺入量存在一个最佳的比例值。7、双相涂层FHA/SrHA通过涂层释放出的氟、锶、钙、磷离子的协同作用机制来促进成骨细胞活性。