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目的:通过观察大鼠成骨细胞(osteoblast,OB)在微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)和水热处理形成的TiO2/HA梯度涂层表面的粘附和增殖等情况,评价微弧氧化陶瓷膜表面的生物相容性及微弧氧化-水热处理工艺应用于钛植入材料表面处理的可行性。方法:将纯钛试件共60枚分为微弧氧化处理组(M组)、微弧氧化-水热处理组(M-H组)和纯钛对照组。采用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察表面形貌并用X线衍射(X-ray diffraction,XRD)对其进行成分分析。然后对不同时间点OB细胞在各组材料表面的附着、生长、增殖情况以及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性进行检测,并对实验结果进行统计分析。结果:微弧氧化处理后试件表面呈现多孔状,主要为锐钛矿型TiO2,也包含金红石型TiO2。经过后续水热处理,从扫描电镜照片可以看到试件表面析出一层白色柱形结晶体,同时XRD谱线出现了羟基磷灰石的衍射峰。试件与OB细胞共培养后可见细胞在材料周围生长良好,培养5d后,改性两组的材料表面细胞增殖比纯钛组及空白对照组明显增多。培养7d后,M组和M-H组细胞ALP活性大幅提高,各组间比较均有统计学差异。结论:MAO及水热处理后的TiO2/HA梯度涂层表面能有效提高OB细胞的早期粘附、增殖及ALP活性。 相似文献
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本研究采用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)技术,并通过控制微弧氧化处理时间,在经过抛光和清洗的商业纯钛表面分别获得5、10和20μm的TiO2及相关钛氧化物陶瓷膜层。利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)分析表征膜层厚度及表面形貌,X线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析表征膜层晶相组成。结果表明:5μm厚的MAO膜,表面呈多孔状,较为平整,孔径较小。XRD谱线中除了突出的钛基体衍射峰外,只出现了锐钛矿的衍射峰。膜厚为10μm时,表面形貌与5μm相似,但孔径大小分布更为均匀,在2μm左右。XRD谱线中钛峰强度下降,出现了金红石型TiO2的衍射峰,但仍以锐钛矿型TiO2占主导地位。膜厚为20μm时,表面孔径进一步增大,达到4~6μm,同时可见陶瓷层表面有的地方出现了破损和裂纹。XRD谱线中钛峰弱小,金红石和锐钛矿型TiO2的衍射峰仍然分别存在,但所占比例发生变化,同时还出现了Ca(Ti2P3O12)2、CaTi O3的衍射峰。除此之外,不同膜层厚度的表面粗糙度也有较大差异。膜层厚度的改变能够显著影响MAO陶瓷层的特性,通过改变... 相似文献
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