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纳米技术处理植入物表面可减少其携带细菌
一个工程师小组已经证明,用氧化锌或氧化钛对植入物进行纳米表面化处理,可以减少其上细菌的数量,从而减少细菌导致的感染.
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不锈钢和氧化钛薄膜刺激内皮细胞释放NO和MCP-1的研究
目的:探讨不锈钢和氧化钛(Ti-O)薄膜对内皮细胞释放细胞因子的影响,评价生物材料表面的内皮细胞的功能.方法:用非平衡磁控溅射的方法制备Ti-O薄膜,提取人脐静脉内皮细胞(mrVEC)并种植到材料表面进行培养.第1、3、5天提取培养上清液,用NO检测试剂盒和酶联免疫吸附实验的方法进行一氧化氮(NO)和单核细胞趋化蛋白-1(Monocyte Chemotactic Protein 1,MCP-1)的检测,采用环境扫描电子显微镜(SEM)进行细胞形态观察.结果:内皮细胞在Ti-O薄膜表面上生长形态保持较好,其培养上清液NO和MCP-1因子释放量都要略小于不锈钢表面的.结论:Ti-O薄膜具有较好的促进内皮化和组织相容性,有望成为血管支架的新型生物材料.
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壳聚糖/氧化钛复合膜的制备及其表征的实验研究
目的 通过溶液浇注的方法制备壳聚糖/氧化钛(TiO2)复合膜,并对复合膜的力学性能和细胞相容性进行了研究,探讨此复合膜作为肝细胞载体的可行性.方法 将不同质量的TiO2粉体加入壳聚糖溶液中,超声分散后浇注在培养皿上,自然干燥成膜.采用万能力学测试机测定了复合膜的拉伸强度和拉伸率,场发射扫描电镜(Field emissionscanning electron microscope,FESEM)观察了膜的表面特征,并选择含10 wt%TiO2的复合膜进行了肝细胞培养,观察了细胞在膜表面的生长状况.结果 氧化钛在壳聚糖基体上分布较为均匀,但粉体颗粒有团聚.随着氧化钛加入量的增加,复合膜的拉伸强度增加,但超过20 wt%,强度反而下降.与纯壳聚糖膜相比,复合膜的拉伸率持续下降.肝细胞在复合膜上生长良好,呈伸展的多边形态.结论 初步研究显示,与纯壳聚糖相比,氧化钛的加入在一定范围内可以提高复合膜的强度.壳聚糖/氧化钛复合膜具有较好的肝细胞相容性,有可能作为肝细胞载体材料.
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预处理方法对等离子体喷涂氧化钛涂层装载庆大霉素的影响研究
目的 本文研究不同预处理方法对等离子体喷涂氧化钛涂层表面庆大霉素的装载量及缓释性能的影响.方法 采用大气等离子体喷涂设备在钛合金上制备氧化钛涂层,采用酸碱等化学处理手段预处理涂层,然后在涂层表面嫁接固定庆大霉素,光学显微镜观察胶原在涂层表面的分布情况,采用邻苯二甲醛方法检测释放液中含有的庆大霉素量.结果 经1M硫酸或10M氢氧化钠处理后,涂层表面抗菌药物装载量、稳定性皆有明显提高.庆大霉素的胶原溶液比其水溶液更利于其在氧化钛涂层表面的装载.结论 酸或者碱处理皆能明显提高涂层表面抗菌药物的装载量及稳定性.这是由于预处理后形成的Ti-OH与胶原形成分子中存在的-COOH、-NH2、-OH等官能团反应,从而将胶原固定在涂层表面所致.
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生物医用钛合金表面离子束辅助沉积氧化钛膜层
为改善钛合金(Ti6Al4V)的生物相容性,采用离子束辅助沉积(Ion beam enhanced deposition,IBED)技术制备了氧化钛膜层.结果表明:钛合金上的膜层涂覆均匀,基体的铝和钒元素已经探测不到,膜层为含氮和沿(111)面取向的TiO相;膜层划痕实验的临界载荷为16.8 N,膜层以塑性变形的方式破坏.
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新型人工机械心脏瓣膜材料表面制备氧化钛薄膜
通过真空磁过滤高弧源沉积溅射技术,制备纯钛TA2(纯度99.999％)材料表面沉积金红石结构的氧化钛(Ti-O)薄膜,能不降低基体材料本身机械力学性能,改善钛基植入器械表面性能,获得使用性能更佳的生物相容性材料,为人工心脏瓣膜提供更能适应体内生理环境的植入材料.文中在人工机械心脏瓣膜表面制备Ti-O薄膜以获得更佳的使用性能.薄膜制备过程首先使用Ar离子溅射清洗材料表面,去除材料表面多余的杂质,然后利用金属离子源激发产生的Ti离子同射频放电产生的氧离子,在强磁场弯管的引导下,加速撞击在工作台上施加一定负偏压的样件,对TA2材料表面及Si(100)表面(参照样)沉积Ti-O薄膜,在真空室内一定氧分压条件下,得到成分、结构一定的Ti-O薄膜.通过X射线衍射实验分析材料表面结构与成分,确定在氧分压为0.18 Pa时在材料表面获得的金红石型Ti-O薄膜晶体;纳米划痕实验检测薄基结合力结果表明,薄膜与基体结合力强;水接触角表征及血小板凝血实验结果证实材料表面改性后的Ti-O薄膜具有更优的抗血小板黏附能力.通过这些评价说明改性后的金红石类Ti-O薄膜材料,薄膜与基底结合良好,具有好的抗凝效果,可供人工机械心脏瓣膜等植入器械材料选择使用.
