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钛合金表面含氟聚合物薄膜的制备及其细胞相容性研究

作　者: 刘奕君
导　师: 刘斌；张俊彦
学　校: 兰州大学
专　业: 口腔临床医学
关键词: 聚合物薄膜 Ti6A14V合金细胞相容性成骨细胞
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在目前医学临床应用中,以Ti6A14V合金为主的钛合金仍然是最为广泛使用的外科植入及手术器械材料。多项研究发现Ti6A14V合金长期在人体体液复杂环境中表面Ti02薄膜会不稳定、不耐久,极可能被剥离甚至溶解,导致合金中的有毒金属离子释放及种植失败。因此,对Ti6A14V合金进行表面改性,以加强对金属基底的保护并提高其生物相容性就显得尤为重要。本论文通过旋涂和热交联的方法在Ti6A14V合金表面制备稳定的含氟聚合物(P(PFSt-r-4-VBCB))薄膜,为在人体体液环境中作为植入材料的钛合金提供长期保护并改善其生物相容性。本论文考察了改性前、后Ti6A14V合金的表面主要化学组成、润湿性、表面形貌及粗糙度,对比研究了经模拟人体体液(SBF)较长时间浸泡后的稳定性、耐腐蚀性。并通过直接接触的成骨细胞体外细胞毒性实验及MTT比色法研究改性前、后Ti6A14V合金的细胞相容性。采用荧光显微镜和场发射扫描电子显微镜观察改性前、后Ti6A14V合金表面成骨细胞粘附情况以及细胞粘附形态。研究结果表明：1)含氟聚合物薄膜对Ti6A14V合金进行表面改性,改变了材料表面化学组成及明显降低其表面自由能,但不改变材料表面形貌和粗糙度。经SBF浸泡32天后的含氟聚合物薄膜,其表面自由能不发生改变。2)电化学腐蚀测试结果显示,在SBF中浸泡30天后,经含氟聚合物薄膜改性后的Ti6A14V合金腐蚀电流密度明显低于未改性的Ti6A14V合金。3)体外细胞毒性实验和MTT测试结果表明,细胞接种2天、4天,含氟聚合物薄膜促进成骨细胞增殖,其细胞相容性满足生物材料对细胞安全性能的要求。荧光显微镜及扫描电镜照片显示,成骨细胞在含氟聚合物薄膜表面生长形态良好。因此,含氟聚合物薄膜在SBF中具有优异的稳定性和良好的耐腐蚀性,其对Ti6A14V合金基底可提供持久的保护。含氟聚合物薄膜具有优异的细胞相容性,明显提高了Ti6A14V合金对成骨细胞的生物相容性,并且制备方法简单,易与Ti6A14V合金结合,在生物医学方面具有潜在的广泛应用价值。

钛合金表面含氟聚合物薄膜的制备及其细胞相容性研究

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