双相fhasrha涂层的构建及其生物相容性

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1、中图分类号—幽2UDC6lO博士学位论文学校代码—』533密级公珏双相FHA／SrHA涂层的构建及其生物相容性PreparationandbiocompatibilityanalysisofbiphasicFHA／SrHAcoatings作者姓名：尹乒学科专业：临床医学研究方向：外科学学院(系、所)：湘雅医院指导教师：翦新春教授答辩委员会主席二堑然中南大学2013年5月原创性声明本人声明，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。尽我所知，除了论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，也不包含为获得中南大学或其他单

2、位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：一掣窒日期：一兰竺．年二月』日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：二璺芦乏一导师日期：型应￡月徊本课题受以下基金资助：2010年度国家国家自然科学基金科

3、学部主任基金(81041052)2009年度湖南省科技计划项H(2009FJ3109)．2009年度湖南省中医药科研计划项目(2009052)．中南大学博士学位论文中文摘要双相FHA／SrHA涂层的构建及其生物相容性摘要：羟基磷灰石(Mydroxyapatite，HA)因其具有较好的生物相容性和生物活性而成为最早和最常用的钛表面涂层材料，但是HA在体液环境中有较高的溶解度，可导致涂层崩解与剥脱而影响种植体的长期稳定性【l】。与HA不同，人体骨骼中含有一些重要的微量元素，如：氟，镁，锶和锌等等。在对HA涂层改进过程中，这些微量元素自然被加入其中。目前的研究主要集中在改进两方面的

4、性能：生物活性和涂层的溶解性能。如采用氟离子取代部分羟基离子以降低其溶解性能，确保HA涂层的长期稳定性酬。采用锶离子取代部分钙离子以增强HA涂层的生物活B5】等等。本研究探索用溶胶．凝胶法在纯钛表面制备含氟和锶离子的双相涂层，研究出具有长期稳定性、生物活性及生物相容性良好，符合临床需要的种植体材料。第一章溶胶．凝胶法钛表面双相FHA／SrHA涂层的制备、表征及生物活性评价目的用溶胶．凝胶法在纯钛表面制备含氟、锶量不同的双相涂层，研究各组涂层的物理性能表征和生物活性(体外诱导磷灰石能力)的变化并筛选最佳的掺氟、锶量。方法在纯钛表面采用溶胶．凝胶的方法制备双相FH～SrHAl、F

5、HA／SrHA2及FHA／SrHA3涂层，以单相FHA及SrHA涂层为对照组。采用X射线衍射分析仪检测各涂层相的组成；采用扫描电镜进行涂层形貌的观察；能谱分析仪确定涂层的组成元素；微米划痕测试仪测量涂层与钛基体间的结合强度；缓冲溶液检测涂层溶解度；模拟体液评价各涂层诱导类骨磷灰石沉积的能力。结果l、采用溶胶．凝胶法在纯钛表面成功制备了不同SrHA含量的双中南大学博士学位论文中文摘要相FHA／SrHA涂层，其与纯钛基体的结合力略次于单相FHA涂层，但优于单相SrHA涂层。通过改变双相FHA／SrHA涂层中SrHA的含量，可以调控双相FHA／SrHA涂层的溶解度及其与纯钛基体之间

6、的结合力。2、所有双相FHA／SrHA涂层在三羟甲基氨基甲烷及柠檬酸改性的磷酸缓冲溶液中均发生涂层的溶解和钙磷酸盐的再沉积过程，且溶解速率随相组成的不同而变化，与单相FHA、SrHA涂层相比表现出更好的稳定性。3、所有双相F托VS札～涂层在模拟体液溶液中浸泡14天后，均能在其表面诱导成熟的类骨磷灰石生成，并且类骨磷灰石的X射线衍射分析显示衍射峰强度随着SrHA含量的增加而逐渐加强。说明双相FHA／SrHA涂层具有较好的生物矿化能力即生物活性。结论采用溶胶．凝胶法制备的双相FHA／SrHA涂层表现出良好的化学稳定性及较好的生物矿化能力，对提高钛种植体早期生物活性和远期稳定性具有

7、积极意义。第二章双相FItA／SrHA涂层对成骨细胞生物学行为的影响目的以单相FHA涂层为对照，比较成骨细胞在不同双相FHA／SrHA涂层表面的细胞行为，为优化氟和锶浓度、涂层结构以及表面处理工艺提供理论依据。方法采用细胞附着计数，倒置显微镜观察，扫描电镜，细胞增殖、碱性磷酸酶及骨钙素测定来检测各组涂层对成骨细胞粘附、增殖及分化的影响。结果1、细胞早期粘附1小时后单相FHA、SrHA涂层与3组双相FHA／SrHA涂层表面细胞附着数的均值差异无统计学意义(P>0．05)。2、倒置显微镜及扫描电镜观察中南大