材料表面微图形化的制备及其生物相容性研究

《材料表面微图形化的制备及其生物相容性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要生物材料的生物相容性包括血液相容性和组织相容性，其中血液相容性是心血管材料的重要衡量指标。它与材料表面粗糙度、表面成分、表面亲疏水性等有密切关系，因此表面改性被认为是改善材料表面抗凝血性能的重要途径。表面微图形化技术通过控制血小板在材料表面的粘附和内皮细胞的粘附及生长行为，进而改善材料的血液相容性，己成为生物材料表面改性的一个新的研究热点。本文首先采用光刻技术、湿法刻蚀技术在硅基材料表面制备出了沟槽宽度为lO'---'409m微图形，它们分别是硅／硅图形、二氧化硅／硅图形，再在硅基图形表面采用非平衡磁控溅射技术和等离子体技术制备出了氧化钛／

2、氧化钛图形、氧化钛／--氧化硅图形和自蛋白／氧化钛图形，由此获得不同尺寸、不同亲／疏水性的微图形化表面。采用扫描电镜、光学显微镜和台阶仪来检测微图形表面形貌，表明制备出的微结构具有较高的尺寸精度和表面质量。采用X射线衍射仪分析氧化钛薄膜的晶体结构，发现微图形化表面对氧化钛薄膜的晶体结构有一定的影响，表面基体性质和表面形貌影响锐钛矿和金红石型氧化钛薄膜的形成。采用X射线能谱仪来分析微图形表面元素的分布，结果表明制备出了二氧化硅／硅和氧化钛／--氧化硅结构，以及薄膜覆盖完整的氧化钛／氧化钛图形结构。采用接触角测试仪分析材料表面亲疏水性，并研究了微图形化表面对其的影响。结果表明，采用微

3、图形化获得了一定粗糙度的表面，使得硅微图形和氧化钛微图形表面的亲疏水性发生了一定的改变。采用血小板粘附实验来评价微图形化表面的血液相容性，用光学显微镜和扫描电镜观察血小板粘附数量与形态变化，微图形表面形貌和微图形表面化学成分使血小板有选择性的粘附，血小板较多的粘附在微图形脊或较为疏水性的氧化钛薄膜表面。西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页通过种植在微沟槽图形表面的内皮细胞的生长行为来研究微图形化对内皮细胞生长行为的影响，采用深度均为3岬的硅／硅(沟槽宽度为15，30，40I_tm)和氧化钛／氧化钛(沟槽宽度为15，20，30，40I．tm)微图形来进行微图形化表面对内皮细胞生长

4、、引导行为的影响的定量分析。采用倾向角(OAOrientationAngle)来评价微图形对细胞倾向性的影响，采用细胞形态变化指数(FIFormIndex)来评价微图形对内皮细胞形态变化的影响。结果表明，微图形化表面对内皮细胞生长起到一定的接触引导作用。关键词：微沟槽图形；光刻技术：非平衡磁控溅射；血液相容性；内皮细胞西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页AbstractBiomaterial’sbiocompatibilitycontainsbloodcompatibilityandtissuecompatibility．Forcardiovascularimplantedm

5、aterials，bloodcompatibilityisanimportantmeasuringindex，whichhascloserelationtomaterialsurfaceproperties，suchassurfacetopography,surfacestructureandcomposition，andsurfacewettability．Accordingly,surfacemodificationisregardedasaeffectivemeanstoimprovetheanticoagulationofbiomaterials．Surfacemicro

6、。patternfabricationtechnology，asasignificantmethodtocontroltheadhesionofplateletandtheprolierationofendothelialcellsonmaterials，hasbecomeanimportantapproachforthesurfacemodificationofbiomaterials．Inthispaper,aseriesmicro-groovepatternssurfacewerefabricatedbyphotolithograhy，wetetchingtechnique

7、，unbanlancedmagnetronsputteringtechniqueandplasmatechnique．Bychangingtheechnique，thedifferentmicrogroovesurfacewerefabricated，sunchasSi／Simicropattern，Si02／Simicropattern，Ti02／Ti02micropattern，Ti02／Si02micropatternandABS／Ti02micropattern．Theo