应用Ta、N、C复合涂层改善钛合金人工关节假体成骨活性的研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ck2112
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景:钛合金是骨科和口腔科最常用的植入物材料。钛合金材料之所以得到广泛应用,是因为其具有良好的生物相容性,较强的抗腐蚀能力和优秀的机械性能。但是众所周知,钛合金表面一般是惰性的,这就可能与周围骨组织结合不稳定继而发生无菌性松动,最终导致植入手术失败。在植入物表面沉积功能涂层是一种重要且行之有效的表面改性手段,而且有较好生物活性的涂层可以增强钛合金的生物相容性、骨整合性和机械性能。目前过渡金属氮化物(TMeN)和碳化物(TMeC)涂层在生物医学领域受到了极大的关注。它们具有优秀的性能如:良好的生物相容性、骨引导性和耐腐蚀性能等,这些卓越的性能使其有望应用于骨科和口腔科植入物领域。尤其是过渡金属钽(Ta)及其氧化物、氮化物等因为具备可以促进细胞黏附增殖及分化的性能引起了极大的关注。但关于Ta、N、C复合涂层的相关研究仍属空白。目的:通过磁控溅射技术在钛合金表面制备Ta、N、C复合体系涂层并验证其生物相容性和成骨活性。方法:通过磁控溅射方法沉积TaC涂层并通过掺入氮原子调制其化学成分。在第一部分研究中,我们制备了TaC涂层并掺入N原子制备TaCN涂层。通过使用X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和纳米介质检测,研究了TaC和TaCN涂层的微观结构和机械性能的演变,通过兔骨髓干细胞的培养实验评估涂层的生物相容性和成骨活性。在第二部分研究中,我们用N原子完全替代C原子,制备了TaN涂层。在后续实验中表征了TaN涂层的微观结构和化学特性,同时对其生物相容性和成骨活性进行研究。结果与结论:TaC、TaCN、TaN三种涂层均促进细胞的早期黏附,细胞能以较好的形态在涂层表面生长。其中掺入N原子的TaCN和TaN涂层在促细胞增殖方面表现更佳,第4、7天细胞数量均明显多于对照组(P<0.05)。TaC几乎对成骨没有任何影响,而TaCN和TaN促进了钙结节的沉积并上调了ALP的分泌,具有良好的成骨活性。基于这些结果表明N原子的加入提高了涂层的生物相容性,能够促进细胞增殖。同时N原子提高了涂层的生物活性,促进了骨髓干细胞成骨分化。TaC、TaCN、TaN三种涂层均有望应用于骨科植入物领域,尤其是钛合金人工关节假体表面改性领域。
其他文献
研究目的:总结22例眼睑分裂痣患者,手术切除后个性化美容修复继发性眼睑缺损的方法与体会。方法:收集2010年1月至2016年12月在我科行眼睑分裂痣手术治疗的22例患者,男性8例,
<正>一、选择题和正误判断:1.关于心电产生原理方面,以下那一项是错误的()A.心电的产生是心肌细胞随心动周期变化而出现的电位变化B.在静息状态下心肌细胞膜内为带正电的钾离
目的:应用系统评价及Meta分析的方法对比直接前入路与后侧入路在全髋关节置换术中的临床疗效。资料与方法:检索国内外常用数据库中两种手术入路的对比研究,按照预先制定的标
本文通过对高职汽车实训车辆配套的实验台的研发,以求弥补在整车实训教学过程中,对于车辆反复进行故障设置或拆检对于车辆造成的损伤。本项目拟研发实训车辆的配套实验台,以
【正】 “反文化”是六十年代至七十年代美国社会现实中的一个独特现象。这个并不完全恰当的名词通常是用来表示一种折衷的哲学和主要是青年非顺从主义的整个世界观,这种非顺
习近平对外开放经济思想具有重要的现实意义,直接指导着中国现阶段经济方面对外开放的伟大实践,对目前中国与世界的经济关系亦具有重要的影响。而且,国内外学术界缺乏对这一
<正>"幼吾幼以及人之幼。"尤其党的十九大报告提出"幼有所育",要着力解决学龄前儿童的入托、入学问题。毋庸置疑,广大城镇民办幼儿园在这方面一直努力在路上,为减轻公办幼儿
科研院所转制是我国科技体制改革的重大举措,自2000年以来,许多科研院所转制为科技型企业,转制科研院所独有的特点决定了其在项目管理中与一般企事业单位有所不同。本文从项
“两学一做”融入高校思想政治理论课教学具有重要意义,既拓展“两学一做”学习对象的范围,也促进“两学一做”学习教育的常态化,还有助于增强高校思想政治理论课教学的实效
重金属镉通过各种来源进入到环境中,从而导致农产品和食品污染。镉的摄入会对人体的器官和各个系统造成危害。使用食品安全级的乳酸菌去除食品和人体中的镉成为了新的研究方