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电化学法制备掺镁羟基磷灰石的研究-生物医学工程专业论文
万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方 外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名: 日期: 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘, 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 万方数据 万方数据 摘要 摘要 羟基磷灰石[Ca10 (PO4) 6 (OH) 2,简称 HAP 或 HA]的组成接近于生物体的骨组 织无机成分,具有非常好的生物相容性。钛和钛合金已成为目前临床中使用最广 泛的植入材料。因此,钛基 HAP 生物涂层材料在具备金属材料的高强度和高韧性 的同时,也具有良好的生物活性。在自然骨中,无机成分是 HAP 结晶,还含有其 他多种微量元素。如镁对细胞外骨基质的性质有很大的影响,它决定细胞外骨基 质的脆性等性质;镁的减少也影响着骨骼的新陈代谢,如结束骨骼的生长、降低 成骨细胞的活性等。因此,如何把适量的 Mg 合成到人工骨材料中以改善植入体的 生物活性引起了研究者的广泛关注。 本文运用电化学沉积方法在纯钛表面制备 HAP-Mg 复合涂层,改善 HAP 涂 层的生物相容性,另外其结合强度也有所增加。设置不同的电流密度,沉积温度, 沉积时间等实验条件,运用电化学方法中的恒电流法合成出 HAP-Mg 复合涂层, 涂层均匀而致密并且具有一定的孔隙。高温真空烧结热处理后,通过 XRD、EDS 和 FT-IR 分析得知,镁离子的加入不会改变涂层的成分,但是会影响 HAP 的生长 方式。 在材料的生物相容性方面,通过生理体液环境模拟来完成样品生物活性的测 试,主要考察了涂层材料的生物再矿化能力。模拟体液浸泡实验可以发现,HAP 涂 层及 HAP-Mg 复合涂层都具备一定的生物再矿化能力。在 SBF 浸泡后,表面有 碳酸羟基磷灰石的沉积。比较可知,电沉积中加入镁离子形成的致密涂层减缓了 羟基磷灰石在体液中的溶解,所以有助于延长植入体的使用寿命。通过 CPBS 溶 液浸泡实验可以发现,HAP-Mg 涂层具有一定的溶解性。由于 HAP-Mg 涂层细腻 致密,所以抗腐蚀能力较 HAP 强。 关键词:电化学沉积;羟基磷灰石涂层;掺镁;钛基 I ABSTRACT ABSTRACT The composition of Hydroxyapatite [Ca10 (PO4) 6 (OH) 2, referred to as HAP or HA] is close to the inorganic components of bone tissue in the organism, and it has a very good biocompatibility. Titanium and titanium alloys have been the most widely used as implant materials in clinical. Therefore, the HAP coating based on titanium material has the high strength of metallic materials and high toughness. Meanwhile it has good biological activity. The inorganic components of natural bone is HAP crystallization, and it also contains a variety of other trace elements. For example, magnesium has a great influence on the nature of bone matrix outside the cells, which determines the brittleness of the bone matrix. The reduction of magnesium affects the metabolism of bone, such as the end of skeletal
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