收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钛表面硅烷化—明胶凝胶涂层的制备及性能研究

张林  
【摘要】:钛具有质轻、无毒、生物相容性好及弹性模量与人骨相近等一系列优点在临床上被广泛用作种植体的基体材料。但钛属于生物惰性材料,只能与周围骨组织之间形成简单的机械锁合,不能形成强有力的化学性键合,因此植入体很容易松动甚至脱落。为了改善钛与周围骨组织间的结合强度,化学表面改性技术是对钛进行活化处理十分有效的方法。 本文首先采用NaOH对钛进行碱热处理,再将3-氨丙基-三乙氧基硅烷(APTES)对钛表面进行硅烷化改性。利用扫描电子显微镜(SEM)、全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)多种检测方法对改性钛表面的形貌和结构成分进行了分析。通过仿生矿化实验研究了硅烷化钛对类骨磷灰石的诱导能力及诱导机理;最后通过体外人骨髓间充质干细胞培养实验对硅烷化钛的生物学性能进行了评价。结果表明:钛经碱热处理48h后形成了三维多孔结构,在三维多孔结构的钛表面接枝了APTES,并保留了三维多孔结构;硅烷化钛表面的氨基以及多孔结构对磷灰石的生长有很好的诱导作用,2倍模拟体液矿化7d具有更好的矿化效果,形成了类骨磷灰石;硅烷化的钛表面多孔结构以及材料表面的化学基团对细胞的生长有明显影响,能够促进成骨细胞的粘附、增殖及分化。 本文首先采用甲基丙烯酸酐(MA)对明胶(Gelatin)进行接枝改性,合成了甲基丙烯酸酰化明胶(GelMA),研究了反应时间和甲基丙烯酸酐浓度对明胶取代度的影响;通过紫外光辐照技术在钛表面构建甲基丙烯酸酰化明胶涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR).氢核磁共振光谱(1HNMR)多种检测方法对改性钛表面的形貌和结构成分进行了分析。结果表明:随着反应时间的增长和甲基丙烯酸酐浓度的增大明胶的取代度最大;通过紫外光辐照技术,在硅烷化钛表面成功构建了凝胶涂层,并形成了5-10μm孔径的多孔凝胶涂层。 以牛血清白蛋白(BSA)为蛋白模型,研究了纯钛、碱热处理钛、硅烷化钛及明胶凝胶涂层钛表面对蛋白质的吸附和释放能力。利用酶标仪蛋白定量法和荧光显微镜(Fluorescence microscopy)、全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)检测方法对蛋白质进行定量和定性分析。结果表明:凝胶涂层的钛表面对浓度为1.5mg/ml的BSA的吸附量达到最大值,BSA的浓度再增大,吸附量不再增大;凝胶涂层钛对BSA的吸附量最大,表面具有纳米多孔结构的碱热处理钛和硅烷化钛对BSA的吸附量次之,纯钛对BSA的吸附量最少;以上四种材料BSA释放24h后,纯钛表面BSA的释放率达80%左右,碱热处理钛和硅烷化钛表面BSA的释放率次之,凝胶涂层的钛表面BSA的释放率最低仅为6%左右。以上说明,凝胶涂层改性的钛有望应用于体外构建组织工程骨支架及体内修复骨缺损的材料。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李星;陈俊英;黄楠;;钛阳极氧化制备TiO_2-PTFE复合氧化膜及其微观特征[J];功能材料;2007年12期
2 陈建治;张富强;石玉龙;王磊;闫凤英;;纯钛表面微弧氧化法制备含羟基磷灰石氧化膜的实验研究[J];生物医学工程学杂志;2008年01期
3 陶凤娟;余优成;陈万涛;;钛金属表面纳米化技术及纳米化后生物学特性变化的研究进展[J];中国口腔颌面外科杂志;2008年06期
4 杨晓喻;刘长虹;梁星;孙俊;;不同钛表面对大鼠成骨细胞功能和细胞周期的影响[J];中国口腔种植学杂志;2009年02期
5 高淑春;翟玉春;胡金玲;;纯钛表面阳极氧化膜的制备及其生物活性研究[J];中国医疗器械杂志;2010年05期
6 舒成军;骆小平;邬烈;;表面处理对两种钛瓷粉的钛瓷结合力的影响[J];口腔医学研究;2007年05期
7 吴尧;虞奇峰;唐敏;杨帮成;李虎;张兴栋;;阳极氧化活化处理纯钛经皮种植体的体内外实验研究[J];生物医学工程学杂志;2006年01期
8 孙桂兰;王磊;;纯钛表面微弧氧化膜在模拟体液中的腐蚀行为[J];上海口腔医学;2007年03期
9 饶桦强;冯波;鲁雄;汪建新;江旭;翁杰;;钛表面固定纤维连接蛋白及其体外细胞培养[J];复合材料学报;2008年06期
10 刘长虹;杨晓喻;梁星;孙俊;;不同钛表面对人牙周膜细胞功能和细胞周期的影响[J];中国口腔种植学杂志;2009年02期
11 廖玉珍;杨苹;王进;黄楠;;内皮细胞在钛金属表面透明质酸微图形上的粘附行为[J];功能材料;2010年10期
12 成炜;陈吉华;马楚凡;郭恒;杜方翀;;纯钛种植体表面不同化学组成微弧氧化膜的结构与成分分析[J];中国美容医学;2007年01期
13 刘慧颖;王学金;伊哲;王浪平;王小峰;艾红军;;氟离子注入钛表面改性对成骨细胞黏着斑形成的影响[J];华西口腔医学杂志;2008年02期
14 李冬梅;郭天文;马楚凡;王宝成;;不同喷砂粒度的预处理对钛与不同瓷聚合体粘接强度的影响[J];实用口腔医学杂志;2008年03期
15 侯豫;王永;张丽;吴承龙;;人牙周膜细胞在双氧水处理后纯钛表面的活性[J];贵阳医学院学报;2008年05期
16 刘慧颖;刘洋;王浪平;王小峰;马国武;;氟离子注入钛表面改性材料的骨细胞相容性和抗菌性能[J];中国口腔种植学杂志;2009年02期
17 赵静辉;周延民;刘玉艳;高东辉;李春艳;;纯钛表面氨基化改性对细胞生长的影响[J];口腔医学研究;2010年01期
18 吕武龙;张振庭;任卫红;堵国君;刘宏;王跃;;不同厚度溶胶-凝胶法二氧化硅薄膜对钛瓷结合强度的影响[J];口腔颌面修复学杂志;2010年03期
19 朱娴;章燕珍;;氟及白蛋白对钛合金抗腐蚀性能影响的研究现状[J];口腔材料器械杂志;2010年04期
20 战德松,赵宝红,田维明,崔福斋;RGD修饰纯钛表面对人牙龈成纤维细胞生物学行为的影响[J];材料研究学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李争显;周廉;徐重;周慧;陆京;陈大民;张树林;;钛表面等离子冶金技术的研究[A];2004’全国真空冶金与表面工程学术研讨会会议论文集[C];2004年
2 李文慧;鲜苏琴;;流体切应力下不同钛表面形貌对成骨细胞的影响[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年
3 张玉梅;张若冰;刘亚京;;钛表面微弧氧化处理后烧结参数对钛瓷结合强度影响的研究[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年
4 孟惠民;石锗元;俞宏英;王旭东;李辉勤;樊自拴;松永守央;孙冬柏;;抗有机物劣化的贵金属氧化物涂层电极的开发[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
5 杨家华;王少安;邓天燕;;细菌污染钛表面对人体单核细胞激活和分泌的影响[A];第四届全国口腔种植学术会议论文集[C];2005年
6 杨大颐;齐民;张静莹;许洋;;锌含量对钛表面钙磷涂层结构的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
7 何福明;赵姗姗;刘丽;陈松;王小祥;;纯钛表面快速仿生制备钙磷涂层的研究[A];第四届全国口腔种植学术会议论文集[C];2005年
8 刘慧颖;刘洋;王浪平;王小峰;马国武;;氟离子注入钛表面改性材料的骨细胞相容性和抗菌性能[A];第六届全国口腔种植学术会议论文汇编[C];2009年
9 李争显;杜继红;高广睿;徐重;周廉;;纯钛表面Ti-Pd耐蚀合金性能研究[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
10 李争显;王少鹏;慕伟意;潘晓龙;姬寿长;王宝云;杜继红;;钛及钛表面处理技术的发展现状[A];2010年上海市电子电镀学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王丹;融合肽minTBP-1-PRGDN涂层影响钛表面成骨细胞粘附、增殖及分化功能的体外研究[D];华中科技大学;2010年
2 祝钧;钛表面定植壳聚糖衍生物的抑菌性能研究[D];第二军医大学;2013年
3 胡江;激光快速成形制备钛表面HA涂层及其成骨相关性能研究[D];第四军医大学;2011年
4 杨晓喻;成骨细胞和牙周膜细胞在不同钛种植体表面附着与矿化的机理研究[D];四川大学;2004年
5 黄怡;大鼠牙髓干细胞在微弧氧化钛表面诱导分化成骨的研究[D];华中科技大学;2012年
6 杨晓峰;钛表面改性及其生物活性的研究[D];浙江大学;2008年
7 段珍珍;纯钛烤瓷及钛表面改性对钛/瓷结合强度的影响[D];吉林大学;2009年
8 冯彦博;仿生活性粗化钛表面的构建及其评价[D];浙江大学;2007年
9 江巧红;多孔纯钛种植体表面BMP-2基因薄层的组装、性能和生物学评价[D];浙江大学;2012年
10 刘啸晨;纯钛烤瓷的基础研究[D];第四军医大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林曦;酸蚀后钛表面理化性能研究[D];南方医科大学;2014年
2 王雅洁;纯钛表面不同化学处理影响钛—瓷结合强度的研究[D];山西医科大学;2012年
3 丁思阳;纯钛表面电化学氧化处理对牙周膜干细胞和成骨细胞功能的影响[D];南京医科大学;2012年
4 钟星华;微弧氧化法制备钛表面含钙、磷、银抗菌复合膜层及其相关性能的实验研究[D];南方医科大学;2012年
5 谭英;钛表面聚多巴胺—纳米银复合膜层的构建及抗菌性能研究[D];广东工业大学;2014年
6 张林;钛表面硅烷化—明胶凝胶涂层的制备及性能研究[D];广东工业大学;2012年
7 刘潇;纯钛表面不同处理对人牙龈成纤维细胞增殖的影响[D];河北医科大学;2011年
8 赵元龙;钛表面不同处理技术对钙盐沉积的影响[D];吉林大学;2013年
9 郭振永;微纳米结构的钛表面功能涂层的制备及锐钛矿与BMP-2结合能的模拟计算[D];西南交通大学;2012年
10 乔磊;四种钛表面对成骨细胞生长的影响[D];昆明医学院;2010年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 钟爱民;钛革命即将到来[N];中国矿业报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978