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两种钛合金成品表面特性表征及血液相容性的对比研究
目的 对两种不同加工工艺生产的钛合金成品(白色和黑色)进行表面特性鉴定,并评价其血液相容性,为选择合适的工艺流程提供理论依据.方法 使用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、能谱分析(energy dispersive spectroscopy,EDS)、原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectrometer,XPS)对两种钛合金的表面结构、表面物理和化学性能进行表征.通过体外纤维蛋白原吸附、血小板黏附与激活、凝血时间的测定等实验,以及植入狗右心房10 d观察血栓形成情况,系统评价两种钛合金的血液相容性.结果 白色钛合金表面为粗且深的犁沟,成分为Ti、Al、V,黑色钛合金表面呈孔样层状叠加分布,且成分除了Ti、Al、V外,还有Si、Na、Ca、Fe等杂质.XRD结果显示两种钛合金物相结构均为钛.XPS结果显示两种钛合金表层都形成极薄的TiO2薄膜,但黑色钛合金形成的TiO2薄膜略厚于白色钛合金.体外纤维蛋白原吸附、血小板黏附与激活及凝血时间结果均显示两种钛合金血液相容性无明显差异.体内植入实验结果显示两种钛合金表面均形成了血栓,但黑色钛合金有明显异物反应,形成了增生的肉芽组织,且电镜下显示,白色钛合金表面黏附的有形成分少于黑色钛合金.结论 结合体内、体外实验,白色钛合金的生物相容性优于黑色钛合金.
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氧化钛薄膜的血液相容性机理探讨
考察了影响氧化钛薄膜血液相容性的因素,提出了对血液相容性机理的看法,认为血液相容性是表面能和功函数共同作用的结果.表面能决定蛋白质吸附,而功函数决定蛋白质分解,并给出了一个表面能区域.指出一个良好血液相溶性材料,不仅要有合适的表面能,还要有较小的功函数.
