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《西南交通大学》 2010年
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抗凝血Ti-O薄膜的电化学行为研究

吕博  
【摘要】: 作为一种具有良好生物相容性的无机材料,Ti-O薄膜已广泛应用于心血管植入器械的抗凝血表面改性,如人工心脏瓣膜和人工血管支架。然而其抗凝机理到目前为止仍不清楚,这极大的阻碍了Ti-O薄膜制备工艺的优化及其抗凝效果的进一步提高。为研究Ti-O薄膜材料的抗凝血机理,本论文采用非平衡磁控溅射技术在工业纯钛表面制备不同成分和结构的Ti-O薄膜,利用X射线衍射(XRD)和(XPS)表征薄膜的结构和成分,采用四探针法和光吸收法测试的电阻率和禁带宽度,通过血小板黏附实验、LDH实验、纤维蛋白原变性实验评价薄膜的血液相容性,使用电化学阻抗(EIS)、肖特基(Mott-schottky)测量薄膜与血浆蛋白之间的界面电化学行为,总结其中的规律性关系,获得的主要结论如下: X射线光电子能谱结果表明,三种薄膜都为非化学剂量比的二氧化钛,随着氧分压的降低,晶格原子的O/Ti比也逐渐降低,分别为1.83、1.80、1.78。X射线衍射结构测试表明,合成薄膜由高氧分压下的单纯金红石和锐钛矿型TiO2逐渐转变为低氧分压下的金红石和锐钛矿型TiO2、Ti2O3和TiO结构的混合相。 体外血液相容性评价结果显示,晶格O/Ti比为1.80,金红石TiO2、锐钛矿TiO2、Ti2O3相混合晶型结构的Ti-O薄膜具有优异抗凝血性能。 界面电化学测试结果表明,具有优异抗凝血行为的Ti-O薄膜为氧缺位的n型“掺杂”半导体特征,伴有较高的载流子浓度(5.6~7.4×1020cm-3)及较负的平能带电位。 基于半导体表面电化学理论,解释了Ti-O薄膜具有优异抗凝血性能的原因:Ti-O半导体薄膜表面导带底Esc能级位置较高,纤维蛋白原的电子向材料转移困难,从而有效地降低了作为第一凝血因子的纤维蛋白原的激活及凝血反应的风险。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.2

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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