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Ti离子注入结合PDA诱导AZ31镁合金HA涂层的制备及性能研究

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Ti离子注入结合PDA诱导AZ31镁合金HA涂层的制备及性能研究

作者：许益蒙兰州大学

学位级别：硕士

镁合金由于其优异的性能而被研究者们广泛关注。其中,镁合金与人体骨相接近的弹性模量可以最大限度地减少由于常用金属植入物较大的弹性模量所造成的“应力屏蔽”现象。镁也是生物磷灰石形成过程中最重要的二价离子之一,是骨代谢的重要... 详细信息

镁合金由于其优异的性能而被研究者们广泛关注。其中,镁合金与人体骨相接近的弹性模量可以最大限度地减少由于常用金属植入物较大的弹性模量所造成的“应力屏蔽”现象。镁也是生物磷灰石形成过程中最重要的二价离子之一,是骨代谢的重要元素。但镁活泼的化学性质限制了它的临床应用。本文以AZ31镁合金作为研究对象,通过钛离子注入预处理,结合多巴胺诱导仿生矿化法构建羟基磷灰石涂层,以期改善AZ31镁合金的耐腐蚀性和细胞相容性。1.钛离子注入AZ31镁合金预处理层的制备及表征。目的:考察不同剂量钛离子注入对AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响。方法:AZ31基材经过打磨抛光后放入真空靶室,设定引出电压为40kV,注入剂量分别设定为1×10ions/cm、2×10ions/cm、3×10ions/cm、4×10ions/cm、5×10ions/cm,使用X射线衍射仪分析离子注入层晶体结构的变化,X射线光电子能谱分析离子注入层的组成,射频脉冲辉光放电光谱分析注入深度和注入元素原子百分比之间的关系。通过动电位极化曲线对离子注入镁合金的耐腐蚀性能进行研究。结果:通过离子注入技术成功将钛离子注入AZ31镁合金。XRD结果显示,注钛AZ31镁合金XRD衍射峰与基材相同;辉光放电光发射谱结果表明,五组样品中均存在钛元素,注入层中钛的含量在距镁合金表面大约100-500nm时最高;动电位极化曲线显示,当钛离子注入剂量为3×10ions/cm时,镁合金的腐蚀电流密度最低。因此,我们使用3×10ions/cm的离子注入剂量对AZ31镁合金进行预处理。2.钛离子注入预处理AZ31镁合金复合多巴胺诱导羟基磷灰石涂层的制备及表征。目的:钛离子注入预处理AZ31镁合金复合多巴胺诱导制备羟基磷灰石涂层,改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能和细胞相容性。方法:在钛离子注入预处理的AZ31镁合金表面,复合多巴胺后浸泡在钙磷溶液中,仿生矿化形成羟基磷灰石涂层。分别利用扫描电镜,X射线衍射仪,傅氏转换红外线光谱分析仪和X射线能谱仪,对改性后的AZ31镁合金的表面形貌、晶相结构及元素组成进行表征。通过动电位极化曲线和析氢实验对改性后AZ31镁合金的耐腐蚀性能进行研究。通过MTT实验、茜素红染色和AKP实验考察改性镁合金的细胞相容性。结果:通过离子注入技术和仿生矿化技术,在AZ31镁合金表面成功制备了钛/多巴胺/羟基磷灰石复合涂层。扫描电镜观察钛离子注入预处理AZ31镁合金发现,镁合金表面复合涂层呈现花瓣样结构,EDS结果显示复合涂层钙磷比为1.65,相比于单独钛离子注入预处理涂层和多巴胺诱导的钙磷涂层更接近羟基磷灰石中钙磷的理论百分比1.67,横断面结果显示复合涂层的厚度最厚,约416.67μm。动电位极化曲线结果显示,复合涂层的腐蚀电位最高,为-***/AgCl,腐蚀电流密度最低,为3.341×10A/cm。析氢结果显示:复合涂层组氢气析出量随时间的增加最为缓慢。MTT实验结果显示,MC3T3-E1细胞呈现树突状结构,无核分裂相,3组处理样均无细胞毒性且能促进细胞增殖,复合涂层组7天细胞增殖率相较其他组更高。茜素红染色结果表明复合涂层组钙结节染色较深且数目最多,AKP检测结果表明复合涂层组Alp活性较其他组更强。结论:通过钛离子注入预处理AZ31镁合金复合PDA成功诱导制备了羟基磷灰石复合涂层,改性后的AZ31镁合金的耐腐蚀性以及细胞相容性均明显改善。

关键词：钛离子注入仿生矿化羟基磷灰石 AZ31镁合金细胞相容性耐腐蚀性

激光表面强化对镁合金在模拟体液中腐蚀行为的影响

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表面技术 2017年第8期46卷 188-194页

作者：郭长刚许益蒙王凌倩曹宝成兰州大学兰州730000 中国科学院兰州物理化学研究所兰州730000

目的通过对镁合金表面进行激光强化处理,改善医用AZ91D镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。方法采用不同脉宽的Nd:YAG脉冲激光对医用AZ91D镁合金表面进行处理,激光能量密度分别为28、23、18 J/mm^2,对激光处理后镁合金强化层的组成、显微... 详细信息

目的通过对镁合金表面进行激光强化处理,改善医用AZ91D镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。方法采用不同脉宽的Nd:YAG脉冲激光对医用AZ91D镁合金表面进行处理,激光能量密度分别为28、23、18 J/mm^2,对激光处理后镁合金强化层的组成、显微结构、厚度、元素分布以及耐腐蚀性能等进行测试和分析。结果 AZ91D经过激光强化处理后形成致密的强化层,强化层中相的组成与基材相的组成相同,均由α-Mg和β-Mg_(17)Al_(12)组成,强化层的厚度达到300μm。Mg和Mg_(17)Al_(12)的X射线衍射峰均向低角度偏移(约0.2°),且镁合金表面晶粒均得到细化,β相的大小从平均55.705μm减小到平均6.447μm。EDS分析表明,经过激光处理后,Mg的质量分数由82.88%减少为70.13%,Al的质量分数由16.28%增加为28.08%,且Al的分布更均匀。激光处理后,镁合金在模拟体液中的电化学测试结果表明,镁合金的腐蚀电位从原来的-1274mV增加到-1215 mV,腐蚀电流密度从8.920×10^(-5) A/cm^2减小为8.826×10^(-6) A/cm^2,同时,阻抗也从原来的1000Ω增加到60 000Ω,可知激光强化镁合金的耐腐蚀性能较原始镁合金的耐腐蚀性能均有一定程度的改善。结论医用AZ91D镁合金在不同脉宽的Nd:YAG脉冲激光处理后,表面晶粒得到了细化,强化层中富集Al,在模拟体液中的耐腐蚀性能得到改善。

关键词：镁合金 SBF 激光强化脉宽腐蚀性能表面处理

AZ31镁合金表面含纳米羟基磷灰石微弧氧化涂层的制备及性能研究

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表面技术 2018年第4期47卷 153-159页

作者：杨蕾梁军许益蒙孙兢林永盛曹宝成兰州大学口腔医学院兰州730000 中科院兰州分院兰州730000 西北民族大学口腔医学国家民委重点实验室兰州730030

目的改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能及生物活性。方法使用微弧氧化技术,分别在以六偏磷酸钠为主盐的电解液和以六偏磷酸钠为主盐、以纳米羟基磷灰石(HA)为添加剂的电解液中,在AZ31镁合金表面制备了微弧氧化涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

目的改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能及生物活性。方法使用微弧氧化技术,分别在以六偏磷酸钠为主盐的电解液和以六偏磷酸钠为主盐、以纳米羟基磷灰石(HA)为添加剂的电解液中,在AZ31镁合金表面制备了微弧氧化涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)表征了涂层的微观形貌、元素特征和相组成。通过电化学方法和浸泡实验考察了涂层的耐蚀性。通过细胞实验评价了两种涂层的细胞相容性。结果电解液中的HA可以进入到微弧氧化涂层中,含HA的微弧氧化涂层较不含HA的更致密,且有封孔现象。电化学方法及浸泡实验结果表明,含HA的微弧氧化涂层的耐腐蚀性能更好。细胞表面粘附实验和细胞增殖实验也表明,经表面纳米HA微弧氧化处理后的AZ31镁合金生物相容性更好,且对MC3T3-E1细胞的增殖有促进作用。结论六偏磷酸钠电解液中添加纳米HA,可以在AZ31镁合金表面制备出含HA的微弧氧化涂层,且其耐腐蚀性能和生物活性均优于不含HA的微弧氧化膜。

关键词：镁合金羟基磷灰石微弧氧化耐腐蚀性能生物活性

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无托槽隐形矫治进展评估功能的准确性研究

华西口腔医学杂志 2022年第6期40卷 698-703页

作者：李博许益蒙史睿颖胡忆戎刘思颖顾泽旭军事口腔医学国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心第四军医大学口腔医院正畸科西安710032

目的研究应用iTero软件分析无托槽隐形矫治牙齿的移动情况及牙列宽度的准确性。方法采用回顾性病例对照研究设计,纳入样本19例,取初诊(T0)和阶段治疗(T1)石膏模型,进行实际三维模型重叠,测量阶段治疗后上颌牙齿在水平面的移动距离和上... 详细信息

目的研究应用iTero软件分析无托槽隐形矫治牙齿的移动情况及牙列宽度的准确性。方法采用回顾性病例对照研究设计,纳入样本19例,取初诊(T0)和阶段治疗(T1)石膏模型,进行实际三维模型重叠,测量阶段治疗后上颌牙齿在水平面的移动距离和上下牙列的宽度;应用iTero软件的进展评估功能,测量同一样本阶段治疗后上颌牙齿在水平面的移动距离和上下牙列的宽度,比较二者差异。结果应用iTero软件进展评估功能测量的上颌牙齿水平面移动距离的中位数(上、下四分位数)为2.31(1.59,3.22)mm;实际三维模型测量上颌牙齿水平面移动距离的中位数(上、下四分位数)为1.79(1.21,3.03)mm,两组数据之间的差异具有统计学意义(P0.05);阶段治疗后iTero软件的进展评估功能测量结果分别为(37.37±2.86)、(57.76±2.56)、(28.89±2.00)、(54.16±2.19)mm,实际测量结果分别为(37.29±2.94)、(57.71±2.63)、(28.88±2.05)、(54.01±2.15)mm,差异无统计学意义(P>0.05)。结论iTero软件的进展评估功能测量模型重叠的准确性,与以硬腭为参考标志进行实际三维模型重叠测量的结果并不完全一致,临床医生不能完全依赖进展评估的测量结果,但其在分析牙列宽度指标方面具有较好的准确性。

关键词：无托槽隐形矫治三维模型重叠进展评估模型分析

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青少年骨性Ⅱ类错[牙合]二次矫治一例

中华口腔医学杂志 2021年第1期56卷 98-101页

作者：寇秉国许益蒙张子瑶封颖丽马海祥顾泽旭第四军医大学口腔医学院口腔正畸科军事口腔医学国家重点实验室口腔疾病国家临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心西安710032

本文报道1例青少年骨性Ⅱ类错[牙合]患者的二次矫治过程,一期矫治阶段主要纠正口腔不良习惯,二期固定矫治阶段上下牙列排齐后,通过头帽-口外弓牵引,用矫形力抑制上颌生长,最终实现患者咬合及面型的良好改善。

关键词：矫形力固定矫治口外弓口腔不良习惯头帽上下牙列二次矫治一期矫治

无托槽隐形矫治拔牙病例尖牙牙冠远移效率及支抗牙三维位移分析

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中华口腔正畸学杂志 2021年第4期28卷 193-197页

作者：马海祥寇秉国张子瑶许益蒙顾泽旭军事口腔医学国家重点实验室口腔疾病国家临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心第四军医大学口腔医院正畸科西安710032

目的研究无托槽隐形矫治在拔牙病例中远移尖牙的移动效率和未设计位移支抗牙的实际三维位移。方法收集无托槽隐形矫治第一前磨牙拔除的成人安氏Ⅰ类、分步法内收前牙患者17例,纳入研究牙齿共计170颗。通过三维扫描将患者治疗前模型和阶... 详细信息

目的研究无托槽隐形矫治在拔牙病例中远移尖牙的移动效率和未设计位移支抗牙的实际三维位移。方法收集无托槽隐形矫治第一前磨牙拔除的成人安氏Ⅰ类、分步法内收前牙患者17例,纳入研究牙齿共计170颗。通过三维扫描将患者治疗前模型和阶段研究模型数字化,利用数字化模型三维重叠技术收集中切牙、尖牙、前磨牙和磨牙的实际位移数据,计算尖牙的远中移动效率及未设计位移支抗牙的实际位移。结果尖牙平均远移效率为87.78%±9.3%。后牙备抗组尖牙平均远移效率为89.27%±10.2%,后牙非备抗组尖牙平均远移效率为86.27%±6.6%,结果无统计学差异(P=0.438),尖牙设计远中移动1~2 mm的移动效率为88.21%±15%,2~3 mm的移动效率为87.10%±4.4%,结果无统计学差异(P=0.762)。尖牙在矢状向设计位移量为-1.61±0.87mm,实际位移量为-1.47±0.77mm,差异意义有统计学(P<0.05),垂直向设计位移量为-0.07±0.35 mm,实际移动量为0.26±0.48 mm,差异意义有统计学(P<0.05)。后牙备抗组第二磨牙垂直向平均位移量-0.10±0.24 mm,后牙非备抗组第一磨牙垂直向平均位移量0.15±0.33 mm,,差异意义有统计学(P=0.037)。后牙备抗组第二磨牙垂直向位移量-0.08±0.30 mm,后牙非备抗组第二磨牙垂直向位移量0.18±0.32 mm,差异意义有统计学(P=0.023);在后牙备抗组和非备抗组中,磨牙的矢状向和颊舌向位移无统计学差异。结论后牙备抗对尖牙远移效率无显著影响,尖牙远中移动效率较高,但易发生伸长移动;未设计位移的支抗牙在尖牙远移阶段发生了三维位移变化。

关键词：无托槽隐形矫治拔牙矫治尖牙移动效率支抗牙三维位移

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骨性Ⅱ类错伴开青少年患者拔牙矫治一例

中华口腔正畸学杂志 2022年第4期29卷 226-228页

作者：张子瑶王玉睿许益蒙李博刘思颖顾泽旭军事口腔医学国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心第四军医大学口腔医院正畸科西安710032

患者,男,13岁。主诉:“前牙无法咬合3年”。自诉前牙替换后咬合不上伴有吐舌吞咽习惯。既往体健,否认正畸治疗史、外伤史、过敏史、系统疾病史及家族遗传史.

关键词：系统疾病史家族遗传史正畸治疗前牙拔牙矫治青少年患者咬合外伤史

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1例骨性Ⅰ类拔牙病例的隐形矫治

中华口腔正畸学杂志 2021年第4期28卷 212-217页

作者：寇秉国许益蒙张子瑶封颖丽马海祥顾泽旭第四军医大学口腔医学院口腔正畸科军事口腔医学国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心西安710032

一、病史摘要患者女,22岁,主诉:“牙齿前突”。患者自替牙后出现牙齿前突及牙齿排列不齐,无口腔不良习惯,否认正畸治疗史及外伤史,否认全身疾病史,否认家族遗传史。二、临床检查颌面部检查:面部左右基本对称,颏部略右偏,微笑时口角对称... 详细信息

一、病史摘要患者女,22岁,主诉:“牙齿前突”。患者自替牙后出现牙齿前突及牙齿排列不齐,无口腔不良习惯,否认正畸治疗史及外伤史,否认全身疾病史,否认家族遗传史。二、临床检查颌面部检查:面部左右基本对称,颏部略右偏,微笑时口角对称,牙列中线与面中线一致,上下唇前突,鼻唇角偏小,颏部发育可(图1)。

关键词：病史摘要家族遗传史面中线颏部正畸治疗隐形矫治口腔不良习惯全身疾病

辅助人员过错时马术运动员兴奋剂责任认定研究

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北京体育大学学报 2024年第6期47卷 110-121页

作者：乔一涓许益奇湖南师范大学法学院湖南长沙410081

马术项目的反兴奋剂管理涉及多方辅助人员,却未对辅助人员的兴奋剂违规处罚进行单独规定。国际马术联合会(FEI)在马匹兴奋剂违规处罚中确定由运动员对辅助人员过错行为承担全部责任。随着越来越多的马术兴奋剂纠纷上诉至国际体育仲裁院(... 详细信息

马术项目的反兴奋剂管理涉及多方辅助人员,却未对辅助人员的兴奋剂违规处罚进行单独规定。国际马术联合会(FEI)在马匹兴奋剂违规处罚中确定由运动员对辅助人员过错行为承担全部责任。随着越来越多的马术兴奋剂纠纷上诉至国际体育仲裁院(CAS),现有判例表明CAS仲裁庭承认FEI在多个相关处罚决定中确实存在兴奋剂处罚规则适用不当、违规证明责任失衡、兴奋剂责任划分方式不清等问题,影响运动员兴奋剂责任认定,加剧了反兴奋剂管理与运动员权利保障的冲突。通过对CAS仲裁庭类案分析,辅助人员过错行为可酌情纳入运动员减免处罚的考量范围,确定以区分原则为认定前提、个人过错为处罚基础、以多方协商为缓和路径的认定步骤,为完善马术兴奋剂责任认定提供有效指引,保障运动员的正当权益。研究建议:在体育法治化背景下,我国马术协会应与国际发展接轨,结合马术项目的特点,通过制定辅助人员行为规范、发布运动员指南、加强辅助人员监管等方式,提高运动员对兴奋剂责任的认识水平,实现反兴奋剂管理与运动员权利保护的和谐共进。

关键词：反兴奋剂马术项目辅助人员运动员权利处罚规则责任认定