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《厦门大学》 2005年
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结构有序纳米HA涂层的电化学构筑及钛/细胞界面原位EIS研究

胡仁  
【摘要】: 医用金属钛及其合金的表面活性改性及材料的生物学响应是生物材料研究领域的焦点之一。针对当前国内外在钛表面的羟基磷灰石(HA)涂覆、HA涂层组分和结构控制、HA涂层形成机理及主要影响因素以及生物材料与细胞的相互作用机理等关键技术和科学问题,本论文工作旨在从仿生学角度进一步发展温和的电化学沉积技术在医用钛金属表面构筑具有优良生物性能和力学性能的有序结构HA涂层,探明高生物活性涂层的形成机理及规律性;发展电化学交流阻抗谱(EIS)技术用于原位检测材料/细胞相互作用及其存在的电化学本质联系,以探明生物材料与细胞相互作用过程的界面结构。 本论文主要研究内容有:a)侧重采用低浓度体系的电化学沉积技术制备均匀纳米HA涂层,探索涂层结构设计和组分设计的可能性,以制备结构仿生复合人工骨涂层;b)考察相关实验参数对涂层性能的影响,深入探讨低浓度体系HA涂层的电化学沉积过程的规律性;c)深入探讨钙磷盐电化学沉积机理,并建立低浓度体系HA涂层的电化学沉积模型;d)建立材料/细胞界面EIS原位测量技术,探索钛/细胞界面相互作用过程的电化学本质。主要研究结果如下: 1.发展了低浓度体系电化学沉积方法,获得高结晶度、单一组分HA涂层,在此条件下制备的纯HA涂层具有花簇状、直立状和微孔状三种典型的微观形貌。首次实现了钛表面纳微米结构有序的纯HA涂层的构筑,细胞实验表明,这种特殊结构的HA涂层具有比其它结构的HA涂层更加优异的生物性能。 2.发展电化学共沉积方法构筑了具有独特微孔状结构的HA/胶原复合仿生骨涂层,红外谱图证明,涂层中有一定量胶原组分存在,SEM形貌和XRD谱图表明,该复合涂层中HA晶粒更加细化,结构特征比纯HA涂层更接近于自然骨。 3.系统考察了电化学沉积技术中各种影响因素的作用机制,从理论和实验上证实,对于低浓度体系,在相当宽的实验参数范围内,均能获得高结晶度HA涂层,而涂层中HA晶粒的尺寸分布、排列等形貌特征以及涂层的生长速度等与电化学沉积的实验参数关系密切。 4.研究表明,HA涂层沉积过程中的热力学和动力学条件直接决定其组成与结构,成核过程主要由热力学(ΔG)控制,生长过程主要由动力学环境控制。热力学分析证明,低浓度体系中的低钙磷物种浓度和较高沉积温度有利于单一组分HA的形成。动力学计算得到一定条件下涂层生长的表观活化能近似为174.9 kJ·mol~(-1),涂层生长过程由动力学控制。探明HA电化学沉积过程的规律性,并初步提出了低浓度体系HA涂层的沉积模型。 5.设计了原位电解池,并引入Ag/AgCl参比电极,测试生物材料/细胞界面相互作用的电化学交流阻抗谱,解决了EIS测试过程中高频信号失真的问题。 6.钛/细胞界面EIS测量初步结果表明,细胞在电极材料表面附着可改变界面双电层组成和电极的表面状态。材料表面阻抗信号通常处于中低频段,而细胞膜层自身的电化学阻抗信号处于高频段,解析其相互关系可以得到材料/细胞相互作用机理方面的信息。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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1 张文杰,钟国赣,张保国,江岩;测定培养心肌细胞的输入阻抗[J];白求恩医科大学学报;1992年01期
2 黄立业,憨勇,徐可为;电结晶法制备羟基磷灰石生物涂层的研究[J];材料科学与工程;1997年03期
3 黄立业,憨勇,徐可为;电化学沉积-水热合成法制备羟基磷灰石生物涂层的工艺研究[J];硅酸盐学报;1998年01期
4 黄立业,徐可为;纳米针状羟基磷灰石涂层的制备及其性能的研究[J];硅酸盐学报;1999年03期
5 胡皓冰,林昌健,冷扬;电化学共沉积制备有机高聚物/钙磷复合陶瓷膜层—ⅠXRD、SEM表征及生物活性研究[J];生物医学工程学杂志;2003年01期
6 王振林,闫玉华,万涛;羟基磷灰石/胶原类骨仿生复合材料的制备方法及机理[J];生物技术通讯;2004年05期
7 胡仁,时海燕,林理文,庄燕燕,林昌健;电化学沉积羟基磷灰石过程晶体生长行为[J];物理化学学报;2005年02期
8 彭承琳,郭兴明;人体细胞内外液分布阻抗测量仪的研究[J];仪器仪表学报;1996年06期
9 陈安宇,王锐;血液细胞阻抗的测量与临床意义的探索[J];中国医学物理学杂志;2004年01期
10 马青;频域阻抗法研究细胞介电特性[J];中国医学物理学杂志;2004年04期
【共引文献】
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1 朱启星;马泰;涂登云;沈彤;丁锐;;银杏叶提取物对三氯乙烯诱导的人角质形成细胞NO合成的影响[J];癌变.畸变.突变;2006年06期
2 刘家仁,庞永珣,张尤恩,范春,王贤珍,朱振岗;用细胞转化实验检测S江有机污染致癌危险性[J];癌变.畸变.突变;1999年04期
3 王志强,曹明礼,龚安华,苏青青;相变储热材料的种类、应用及展望[J];安徽化工;2005年02期
4 李延红;;具有生物活性的羟基磷灰石及其复合材料的研究进展[J];安徽化工;2006年06期
5 胡秀彩;吕爱军;陈宏;;产色素温和气单胞菌的特性及其外膜蛋白型研究[J];安徽农业科学;2008年08期
6 李春香;;尖海龙提取物对淋巴细胞的作用[J];安徽农业科学;2009年03期
7 吴娟;王凤龙;王申元;;奶牛乳腺上皮细胞的原代培养[J];安徽农业科学;2009年06期
8 张莉,褚道葆;酸度对偏钛酸水热法合成纳米TiO_2的影响[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年01期
9 王同;梅晓冬;徐晓玲;包明红;李秀;李庆;;多药耐药细胞系A_(549)/ADM的建立及部分特性[J];安徽医学;2006年01期
10 徐培;吴海珍;;骨组织工程复合支架材料的研究进展[J];安徽医药;2010年06期
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1 牛振江;孙雅峰;叶青;李则林;杜小光;杨防祖;姚士冰;周绍民;;电流密度和添加剂条件对甲基磺酸体系锡镀层织构的影响[A];2004中国电子制造技术论坛——电子整机无铅化焊接技术学术研讨会论文集[C];2004年
2 牛振江;杜小光;孙雅峰;叶青;李则林;杨防祖;姚士冰;周绍民;;电流密度和添加剂条件对甲基磺酸体系锡镀层织构的影响[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
3 高志明;文丽娟;;阴极保护电位对Q235钢氢脆敏感性和力学性能的影响[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
4 刘洋洋;高志明;王震;;阴极保护对Q235钢空泡腐蚀行为影响的研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
5 薛杭燕;吴燕翔;郑辉东;;交流阻抗法表征膜液流失研究[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
6 刘俊;赵荣祥;丛品;洪钱江;;哺乳动物内耳再生毛细胞前体细胞来源的研究[A];中华中医药学会耳鼻喉科分会第15届学术交流会论文集[C];2009年
7 陶长元;薛红涛;刘作华;杜军;范兴;刘仁龙;;聚二乙烯基乙炔的氢氯化改性[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
8 刘秀华;钟志京;孟丹;丁兰岚;;吸附-热解吸-GC/MS法对蚊香烟雾中有机成分的分析[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
9 康嘉杰;徐滨士;王海斗;王成彪;;基于电学方法的再制造零部件缺陷检测与寿命预测应用基础研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
10 冯婷;涂文伟;黄娟;李晋蓉;殷仲伟;范营营;李虹;;流感病毒H1N1在MDCK细胞的培养及纯化条件的优化[A];第五次全国免疫诊断暨疫苗学术研讨会论文汇编[C];2011年
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1 李佳;g-HA/PLA生物复合材料的制备与性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
3 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
4 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
5 杨贵来;云南沧源南腊—缅甸金厂铅锌银多金属矿集区成矿作用及成矿模式研究[D];中国地质大学(北京);2010年
6 章建华;新型溶剂高效吸收净化高酸性石油天然气技术开发研究[D];华东理工大学;2011年
7 孙朝阳;基于超分子环糊精的共聚物合成及其包络吸附性能研究[D];华东理工大学;2011年
8 起华荣;A356合金熔体调控对流动性的影响机理研究[D];昆明理工大学;2009年
9 章江洪;电镀锌稀土转化膜工艺及机理研究[D];昆明理工大学;2010年
10 刘春侠;锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究[D];昆明理工大学;2008年
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1 吕彩霞;n-HA/CS复合材料的制备、性能表征及其应用研究[D];河北大学;2007年
2 庞宇;纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
3 徐珊;奥氏体不锈钢点蚀行为的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李新义;红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
5 梁静;钛合金精密腐蚀加工工艺及机理研究[D];南昌航空大学;2010年
6 朱利文;常压酸化法制备无水硫酸钙晶须工艺研究[D];山东科技大学;2010年
7 柳丽梅;纳米羟基磷灰石的表面修饰及其细胞相容性的研究[D];浙江理工大学;2010年
8 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
9 王海涛;生物镁合金的生物相容性研究[D];郑州大学;2010年
10 牛方;磷酸酯粘结剂诱导生成羟基磷灰石晶体的实验研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
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1 赵军;带微机的数字相位测试仪的设计[J];电测与仪表;1989年11期
2 钟国赣,张保国,张文杰,岳刚,江岩;硒、锰在培养大鼠心肌细胞上的抗氧化损伤作用[J];中国地方病防治杂志;1990年03期
3 张建民,林昌健,冯祖德,田昭武;电化学法制备生物活性陶瓷材料研究[J];高等学校化学学报;1997年06期
4 黄立业,憨勇,徐可为;电化学沉积-水热合成法制备羟基磷灰石生物涂层的工艺研究[J];硅酸盐学报;1998年01期
5 马岚,杨玉星;生物电阻抗特征参数提取方法及测量系统的研究[J];航天医学与医学工程;2002年03期
6 林昌健,董明松,宋沛;电场对水溶液中磷酸钙盐晶体形成的影响[J];生物医学工程学杂志;1993年Z1期
7 董秀珍,吴小明,秦明新,付峰,尤富生,刘锐岗,史学涛,向海燕,刘飞;人颅骨电阻抗频率特性[J];生物医学工程学杂志;2002年04期
8 马青,渡边牧夫,洲崎敏伸;100Hz~100MHz蛙骨骼肌介电谱的椭圆壳理论解析[J];生物物理学报;2003年03期
9 刘瑛岩,钟力生,徐传骧;生物材料低温介电损耗机理的研究[J];生物物理学报;1998年03期
10 付峰,臧益民,董秀珍,王跃民,魏岚;血液复阻抗频率特性的测量[J];心功能杂志;1999年02期
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1 李登虎;林军;林东洋;王小祥;;钛表面含硅羟基磷灰石涂层的电化学合成和表征[J];无机化学学报;2011年06期
2 黄立业,憨勇,徐可为;电化学沉积-水热合成法制备羟基磷灰石生物涂层的工艺研究[J];硅酸盐学报;1998年01期
3 刘如光,李家俊,赵乃勤;用电化学方法合成羟基磷灰石涂层的研究进展[J];材料保护;2004年07期
4 王英波;鲁雄;赵婧;冯波;汪建新;屈树新;翁杰;陈建敏;;脉冲电化学沉积制备n-HA/ZrO_2复合涂层[J];稀有金属材料与工程;2009年06期
5 赵中伟,李洪桂,孙培梅,李运姣,霍广生,兴户正纯,市野良一;电化学沉积生物陶瓷新方法[J];稀有金属与硬质合金;2002年01期
6 周长忍;罗传旭;李立华;马春燕;;电沉积羟基磷灰石及其复合物涂层的研究进展[J];材料导报;2011年09期
7 黄立业,憨勇,徐可为;电结晶法制备羟基磷灰石生物涂层的研究[J];材料科学与工程;1997年03期
8 郝孝丽;龙剑平;林金辉;;镁基羟基磷灰石涂层生物复合材料的研究现状[J];中国非金属矿工业导刊;2011年04期
9 王涛,孟祥才,于峰;电沉积生物活性陶瓷涂层技术[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2003年04期
10 黄志海;李纪宏;林萍华;董寅生;郭超;盛晓波;储成林;;壳聚糖多孔支架电化学辅助沉积羟基磷灰石涂层研究[J];高分子学报;2009年03期
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1 王茜;蔡洁明;;热触发自组装型羟基磷灰石/胶原复合材料的基础研究[A];全国第三次牙体牙髓病学临床技术研讨会论文汇编[C];2009年
2 贺盟;常春雨;彭娜;张俐娜;;纤维素/羟基磷灰石纳米复合膜的结构和性质[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 李波;周满;彭汝忠;曾金;马勇;廖晓玲;;纳米羟基磷灰石粉体制备工艺及影响因素研究进展[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
4 辛剑宇;朴莹莹;张倩;李建树;;磷酸化环糊精凝胶诱导羟基磷灰石矿化的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 毛钊;尹英;毛曦;储成林;;老年人牙周膜细胞附着于纳米-羟基磷灰石上的形态学观察[A];中华口腔医学会全科口腔医学专业委员会第一次学术年会会议论文集[C];2009年
6 蒋笑;周大勇;朱蓓薇;;南极磷虾壳聚糖-羟基磷灰石复合材料的制备及其去除六价铬的研究[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
7 侯向辉;刘鑫;谢力;沈健;;羟基磷灰石电化学沉积的新工艺——阴极旋转电沉积[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
8 侯惠娟;吴鹏;吴兰;;羟基磷灰石/壳聚糖复合材料用于去除水中刚果红[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
9 徐赫;柏树令;;骨髓间充质干细胞复合纳米相羟基磷灰石/胶原复合材料的体外相容性研究[A];中国解剖学会2011年年会论文文摘汇编[C];2011年
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1 刘碧玛;激光快速成型量身定作仿生骨盆 全国首例仿生半骨盆置换获成功[N];科技日报;2000年
2 陶海;羟基磷灰石修复眶壁骨折[N];健康报;2001年
3 记者 余靖静;纳米级“仿生骨”:遇撞击弯而不折能还原[N];新华每日电讯;2011年
4 黎江东 戴劲松;专家指出纳米材料可杀死癌细胞[N];中国中医药报;2001年
5 记者白毅;传统医药在现代组织工程中延伸[N];中国医药报;2009年
6 ;骨头也能再造了[N];科技日报;2001年
7 ;固定骨折“生物钉”成新宠[N];医药经济报;2001年
8 龚华萍宁成云;生物活性人工关节[N];科技日报;2008年
9 余力;人工关节产品不断推陈出新[N];中国医药报;2009年
10 石开;我国研制成功可植入人体的高分子复合材料[N];中国有色金属报;2002年
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1 胡仁;结构有序纳米HA涂层的电化学构筑及钛/细胞界面原位EIS研究[D];厦门大学;2005年
2 张文涛;羟基磷灰石冷喷涂机理与实验研究[D];吉林大学;2012年
3 仇志烨;羟基磷灰石硅酸根功能化掺杂改性及其对骨矿化促进作用的机理研究[D];华中科技大学;2012年
4 黄伟;纳米羟基磷灰石骨水泥注射防治松质骨骨质疏松骨折的实验研究[D];重庆医科大学;2002年
5 任卫;反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石的研究[D];武汉理工大学;2003年
6 王英波;钛基羟基磷灰石复合涂层的研究[D];西南交通大学;2010年
7 张健;纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合材料人工肱骨头的实验初步研究[D];重庆医科大学;2004年
8 杨大志;BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石成骨活性材料的研究[D];华中科技大学;2011年
9 王学江;纳米羟基磷灰石仿生复合生物材料研究[D];四川大学;2003年
10 刘莹;功能性纳米羟基磷灰石的制备、表征及性能研究[D];吉林大学;2009年
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1 解宁;多孔双层仿生羟基磷灰石人工骨的制备与表征[D];山东理工大学;2010年
2 张天厚;羟基磷灰石颗粒大小对成牙本质细胞MDPC-23生长的影响[D];浙江大学;2010年
3 游滢滢;纳米含氟羟基磷灰石材料的制备及其生物相容性的初步评价[D];中南大学;2010年
4 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 杨波;胶原/羟基磷灰石一体化支架修复关节软骨损伤的实验研究[D];第四军医大学;2010年
6 张胡静;丝素/羟基磷灰石支架材料的结构特性和机械性能研究[D];西南大学;2010年
7 刘涛;羟基磷灰石纤维自充填多孔生物陶瓷的制备与表征[D];西南大学;2010年
8 尚新华;明胶—羟基磷灰石—米诺环素纳米复合物与富血小板血浆复合修复拔牙窝及种植体周围骨缺损[D];安徽医科大学;2011年
9 唐文胜;纳米羟基磷灰石/聚酰胺复合人工椎板的实验研究[D];重庆医科大学;2004年
10 蔡华琼;琼脂-羟基磷灰石复合物的仿生合成及细胞相容性研究[D];安徽医科大学;2010年
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