不同钙磷比对激光熔覆生物陶瓷涂层微观结构性能与细胞活性的影响

作     者：白杨 刘其斌 徐鹏 朱益志 张时维 Bai Yang Liu Qibin Xu Peng Zhu Yizhi Zhang Shiwei

作者机构：贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2017年第41卷第10期

页      面：1112-1116页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51362004)资助 

主　　题：n(Ca)∶n(P) 激光熔覆 生物陶瓷涂层 细胞活性 

摘      要：激光熔覆过程中医用钛合金与混合粉末(CaHPO_4·2H_2O+CaCO_3+La_2O_3)因热膨胀系数相差大而容易产生裂纹、气孔等缺陷,故采用梯度设计方法在医用钛合金表面上制备一层具有生物活性的磷酸钙陶瓷涂层。通过金相显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD),显微硬度计,甲基噻唑基四唑(MTT)比色法和倒置荧光显微镜对稀土氧化物La_2O_3添加量相同(0.6%)的不同钙磷比激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层结合界面、物相、显微硬度、细胞相对活性和细胞生长状态进行分析。试验结果表明:通过OM观察其横截面积可以看出熔覆试样分为基材、合金化层及陶瓷层3个区域,各区域间呈良好的冶金结合。在2θ在32°~33°附近,当n(Ca)∶n(P)(原子比)=1.40~1.45时,其XRD图谱中羟基磷灰石+β-磷酸三钙(HA+β-TCP)的特征峰较高,表明其生成的生物活性相HA+β-TCP的量最多。显微硬度结果表明n(Ca)∶n(P)值越大,涂层平均硬度越高。MTT比色法和倒置荧光显微镜观察结果表明当涂层n(Ca)∶n(P)=1.40时,吸光度值(OD)最大,生物陶瓷涂层上细胞数量最多且生长状态良好,表明该涂层具有最佳的细胞相容性且有利于细胞的稳定增殖与生长。