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类金刚石涂层与未涂层镍钛丝在人工唾液中耐腐蚀性能的比较
目的:比较类金刚石涂层(DLC)镍钛丝和未涂层镍钛丝在不同pH值和氟离子(F)浓度的人工唾液中的耐腐蚀性能,为DLC在正畸治疗中的应用提供依据.方法:采用射频磁控溅射技术在镍钛丝上制备DLC,激光拉曼光谱(Raman)对镍钛丝进行表征;DLC镍钛丝作为实验组,未涂层镍钛丝作为对照组,2组镍钛丝分别浸泡在4组不同F-浓度和pH值的人工唾液中,即pH7+0％F组、pH7+0.2％F组、pH7+0.5％F-组和pH5+0.5％ F-组.采用电化学工作站经典三电极体系绘制动电位极化(Tafel)曲线,并测定2组镍钛丝的自腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr);扫描电镜(SEM)观察2组镍钛丝经人工唾液腐蚀前后表面形态学.结果:Raman显示D峰和G峰,表明镍钛丝表面已镀有DLC.电化学腐蚀实验,与pH7+0％F-组比较,pH7+0.2％ F-组DLC镍钛丝的Ecorr降低(P＜0.05),Icorr升高(P＜0.05);未涂层镍钛丝的Ecorr降低(P＜0.05),Icorr升高,但差异无统计学意义(P＞0.05).与pH7+0.5％F组比较,pH5+0.5％F组DLC镍钛丝和未涂层镍钛丝的Ecorr降低(P＜0.05),Icorr升高(P＜0.05).在同组人工唾液中,实验组镍钛丝的Ecorr均高于对照组(P＜0.05),Icorr均低于对照组(P＜0.05).实验组和对照组镍钛丝的Tafel曲线随F-浓度增加和pH值降低依次向左偏移,提示耐腐蚀效果降低;SEM观察到腐蚀后镍钛丝表面有点状腐蚀,且对照组镍钛丝表面点状腐蚀多于实验组.结论:DLC镍钛丝耐腐蚀性较未涂层镍钛丝有所增强,但pH值降低和F-浓度增大均会降低其耐腐蚀性.
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回顾类金刚石涂层的生物医学应用
类金刚石(DLC)由于其优越的耐摩擦学性能和抗腐蚀性能.生物相容性,被认为是一个有前途的生物医学材料.DLC薄膜与各种原子键结构和成分结合,应用于骨科、心血管和牙科等医疗领域.细胞可在DLC膜生长,证实其没有任何细胞毒性和炎性.DLC涂层在骨科中应用:减少磨损、腐蚀和碎片的形成.DLC涂层也减少凝血活性,通过降低血小板粘附和激活.然而,一些相互矛盾的结果说DLC涂层没有明显改进不锈钢支架或股骨头的性能的观察.这个争议应该讨论更详细的涂层的基本信息,,如原子键结构、成分和,或电子结构此外,应该仔细考虑DLC膜的不稳定性,所造成的高水平的残余应力和不良的附着力.DLC涂层应用于医疗设备领域,需要选一步的体外和体内研究.
