鈦材料表面PDA修飾及生物學(xué)應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2017-08-08 20:22
本文關(guān)鍵詞:鈦材料表面PDA修飾及生物學(xué)應(yīng)用
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【摘要】:Ti及Ti合金材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、生物相容性和抗腐蝕性,是良好的骨植入材料,廣泛應(yīng)用于骨科、齒科等整形外科手術(shù)中。然而,Ti基植入材料表面具有生物惰性,難以與周圍生物組織相互鍵合,容易導(dǎo)致植入體松動(dòng);同時(shí),細(xì)菌感染導(dǎo)致的植入失敗也是一個(gè)重要問(wèn)題。本論文對(duì)Ti材料進(jìn)行表面改性,以提高Ti材料的生物活性和抗菌性能。利用多巴胺的氧化自聚合特點(diǎn)在Ti材料表面成功地制備聚多巴胺(Polydopamine,PDA)涂層。PDA涂層能顯著促進(jìn)羥基磷灰石的形核與生長(zhǎng)。體外小鼠成骨細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明,PDA涂層無(wú)細(xì)胞毒性,可以提高細(xì)胞的初始粘附,有利于細(xì)胞的鋪展和生長(zhǎng),促進(jìn)成骨標(biāo)志物堿性磷酸酶的表達(dá)。本部分研究表明PDA涂層能有效提高Ti材料的生物活性和促新骨生成的能力。通過(guò)電化學(xué)陽(yáng)極氧化法在Ti片表面制備TiO_2納米管陣列,利用多巴胺的還原性在納米管表面制備出負(fù)載Ag納米顆粒的PDA涂層(Ag-PDA-TiO_2)。納米管和PDA表現(xiàn)出雙重載銀功能,涂層表面的Ag逐漸釋放,產(chǎn)生原位抗菌效果,阻止細(xì)菌生物膜的形成。體外抗菌實(shí)驗(yàn)表明,Ag-PDA-TiO_2涂層能對(duì)大腸桿菌的抑制效果長(zhǎng)達(dá)14天。
【關(guān)鍵詞】:鈦植入體 多巴胺 銀 生物活性 抗菌性
【學(xué)位授予單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG174.4;R318.08
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 文獻(xiàn)綜述8-16
- 1.1 研究背景及意義8-10
- 1.1.1 鈦基植入體材料概述8-9
- 1.1.2 鈦基植入體材料的研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2 鈦基植入體材料表面改性方法與策略10
- 1.3 聚多巴胺表面涂層技術(shù)10-13
- 1.3.1 聚多巴胺簡(jiǎn)介10-12
- 1.3.2 聚多巴胺表面涂層技術(shù)及功能化12-13
- 1.4 鈦基植入體材料載銀及抗菌研究13-14
- 1.4.1 植入體材料染菌及應(yīng)對(duì)方案13-14
- 1.4.2 植入體材料載銀及抗菌方法14
- 1.5 本論文研究背景及主要內(nèi)容14-16
- 第2章 Ti表面PDA涂層對(duì)成骨細(xì)胞和羥基磷灰石生長(zhǎng)性能研究16-30
- 2.1 引言16-17
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分17-21
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料17-18
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器18
- 2.2.3 材料制備方法18-19
- 2.2.4 材料表征方法19
- 2.2.5 接觸角測(cè)試19
- 2.2.6 樣品表面羥基磷灰石(HAP)的形核和生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)方法19-20
- 2.2.7 樣品表面細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)方法20-21
- 2.2.7.1 樣品表面小鼠成骨細(xì)胞培養(yǎng)20
- 2.2.7.2 小鼠成骨細(xì)胞粘附與增殖實(shí)驗(yàn)20
- 2.2.7.3 成骨細(xì)胞SEM圖檢測(cè)20-21
- 2.2.7.4 堿性磷酸酶(ALP)活性測(cè)試21
- 2.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析21
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析21-28
- 2.3.1 樣品PDA-Ti和Ti材料表征21-23
- 2.3.2 材料表面浸潤(rùn)性分析23-24
- 2.3.3 羥基磷灰石(HAP)在樣品表面形核及生長(zhǎng)狀況24-26
- 2.3.4 小鼠成骨細(xì)胞在樣品表面生長(zhǎng)狀況26-28
- 2.4 本章小結(jié)28-30
- 第3章 Ti基材料PDA涂層載Ag抗菌性能研究30-45
- 3.1 引言30-31
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分31-35
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料31-32
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備32-33
- 3.2.3 實(shí)驗(yàn)材料制備33-35
- 3.2.3.1 Ag-PDA-TiO_2制備33-34
- 3.2.3.2 抗菌實(shí)驗(yàn)34-35
- 3.2.4 實(shí)驗(yàn)材料表征35
- 3.2.5 接觸角測(cè)試35
- 3.2.6 樣品Ag緩釋測(cè)試35
- 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析35-44
- 3.3.1 樣品材料表面表征分析35-40
- 3.3.2 樣品材料中Ag緩釋及抗菌實(shí)驗(yàn)分析40-44
- 3.4 本章小節(jié)44-45
- 第4章 研究結(jié)論和展望45-47
- 4.1 研究結(jié)論45
- 4.2 研究展望45-47
- 致謝47-48
- 參考文獻(xiàn)48-55
- 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與專利55-56
- 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目56
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 Delu Li;Yejun Zhang;Lun Li;Feng Hu;Hongchao Yang;Changhong Wang;Qiangbin Wang;;Polydopamine directed MnO@C microstructures as electrode for lithium ion battery[J];Science China(Chemistry);2016年01期
2 于振濤;張明華;余森;劉春潮;汶斌斌;張亞峰;;中國(guó)醫(yī)療器械用鈦合金材料研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J];中國(guó)醫(yī)療器械信息;2012年07期
,本文編號(hào):641867
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