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表面技术 2024年第23期53卷 111-120页

作者：王晓悉于晓明马雪鑫娄长胜郭菁滕莹雪沈阳理工大学材料科学与工程学院沈阳110159 辽宁科技大学材料科学与冶金学院辽宁鞍山114051

目的解决目前临床应用的钛合金植入物功能性欠佳的问题,既利用钛合金的力学性能优势,又发挥镁基金属的生物活性作用,把镁基金属的应用拓展到承力部位,为理想骨植入材料提供一种新的选择。方法采用真空蒸镀技术在钛合金表面制备镁涂层,... 详细信息

目的解决目前临床应用的钛合金植入物功能性欠佳的问题,既利用钛合金的力学性能优势,又发挥镁基金属的生物活性作用,把镁基金属的应用拓展到承力部位,为理想骨植入材料提供一种新的选择。方法采用真空蒸镀技术在钛合金表面制备镁涂层,采用模拟软件结合实验的方法,利用COMSOL Multiphysic软件模拟真空蒸镀法在钛合金基体上制备纯镁涂层,结合涂层沉积实验,研究不同蒸发温度、沉积时间和基体表面温度对镁涂层质量的影响,利用模拟结果设计实验,并进行优化,对涂层的表面形貌、浸润性、可降解性、抗菌性进行实验分析。结果在钛合金基体表面制备的纯镁涂层靠近蒸发材料中心轴的表面部分沉积的涂层较厚,涂层厚度由中心轴向四周逐渐减小,最厚部位比最薄部位厚约13.6%;在影响涂层厚度的3个因素中,材料蒸发温度的影响最大;在700℃下制备的涂层的表面颗粒分布均匀,涂层表面平整度最高,且其接触角大于90°,表现为疏水性,在该温度下体外降解速率最低,材料抗菌率>90%。结论采用真空蒸镀技术可在钛合金基体表面获得纯镁涂层,该涂层提高了钛合金基材的生物活性,其降解产生的碱性环境具有抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的杀灭作用,有望提高植入材料的稳定性,解决术后感染问题。

关键词：钛镁涂层模拟真空蒸镀抗菌

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骨植入用材料表面生物功能镁涂层的制备及性能研究

骨植入用材料表面生物功能镁涂层的制备及性能研究

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作者：刘宗元辽宁科技大学

学位级别：硕士

目前临床已使用的骨科生物金属及生物高分子材料由于其生物惰性难以与骨组织产生骨整合而造成植入器件松动。同时其不具有抗菌性能,易发生感染而导致植入失败等严重问题。镁基金属因具有与骨接近的密度和力学性能、良好的生物相容性、... 详细信息

目前临床已使用的骨科生物金属及生物高分子材料由于其生物惰性难以与骨组织产生骨整合而造成植入器件松动。同时其不具有抗菌性能,易发生感染而导致植入失败等严重问题。镁基金属因具有与骨接近的密度和力学性能、良好的生物相容性、可在体内发生降解性以及促进新骨生成等生物功能性,而被认为是新一代的革命性金属生物材料。此外镁基金属降解过程产生的局部碱性环境,能够抑制细菌的生长而具备杀菌作用。本文将镁以涂层的形式与目前广泛应用的骨科植入材料结合在一起,希望提高钛合金及高分子材料等生物惰性材料的生物活性及功能性。本文采用真空蒸镀与脉冲偏压电弧离子镀的方法,成功地在钛合金和聚醚醚酮(PEEK)基体上制备了纯镁涂层。设置了不同的实验参数,并对工艺参数进行了优化,研究了不同工作气压对脉冲偏压电弧离子镀纯镁涂层表面质量的影响以及不同温度对真空蒸镀纯镁涂层性能的影响。研究了纯镁涂层的表面元素组成、物相组成、截面元素分布、体外降解等性能,通过浸泡实验、抗菌实验以及细胞实验等研究了不同基体表面纯镁涂层的体外性能。结果表明:原料蒸发温度显著影响真空蒸镀法制备的纯镁涂层质量,随蒸发温度升高,涂层厚度增加,且颗粒有逐渐变大且熔为一体的趋势。与真空蒸镀纯镁涂层相比,脉冲偏压电弧离子镀制备的纯镁涂层表面颗粒尺寸要小一个数量级,表面颗粒更均匀致密,并未出现明显的缺陷。体外浸泡实验结果表明,由于钛合金与镁发生电偶腐蚀而使镁涂层迅速降解,PEEK与镁由于不存在电偶腐蚀,镁涂层的降解速度低于钛合金基体。抗菌实验结果表明,钛合金镁涂层和PEEK纯镁涂层均对金黄色葡萄球菌具有强烈的杀灭作用,表现出良好的抗细菌感染功能。细胞毒性实验结果表明,PEEK纯镁涂层和钛合金镁涂层浸提液均能促进骨髓间充质干细胞(rBMSCs)的增殖。

关键词：钛合金聚醚醚酮镁涂层真空蒸镀脉冲偏压电弧离子镀

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俄研发出一种新型的镁涂层工艺

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功能材料信息 2005年第1期2卷 78-78页

作者：张忠模

据悉，俄罗斯契罗尼特公司最近与莫斯科州立大学联合开发出一种新型镁涂层工艺。新工艺有可能在机械、汽车及航空航天等领域中广泛应用。由于镁化学性质活泼，易于腐蚀。在其表面形成一层保护膜是有效的提高耐蚀性的方法。以前的在镁表... 详细信息

据悉，俄罗斯契罗尼特公司最近与莫斯科州立大学联合开发出一种新型镁涂层工艺。新工艺有可能在机械、汽车及航空航天等领域中广泛应用。由于镁化学性质活泼，易于腐蚀。在其表面形成一层保护膜是有效的提高耐蚀性的方法。以前的在镁表面形成保护膜的方法因对环境有影响而受到制约。

关键词：俄罗斯契罗尼特公司镁涂层耐蚀性保护膜

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生物可降解镁基材料在颅颌面外科的应用及其研究进展

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国际口腔医学杂志 2024年第1期51卷 107-115页

作者：常欣楠刘磊口腔疾病防治全国重点实验室、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、四川大学华西口腔医院创伤整形外科成都610041

作为一种新型骨植入材料,生物可降解镁基材料在颅颌面外科显示出广阔的应用前景。与传统骨植入材料相比,镁具有良好的降解特性、生物相容性、力学特性和成骨特性,其降解产物镁离子具有抗凋亡、抗炎的作用,能够促进骨折和骨缺损部位的愈... 详细信息

作为一种新型骨植入材料,生物可降解镁基材料在颅颌面外科显示出广阔的应用前景。与传统骨植入材料相比,镁具有良好的降解特性、生物相容性、力学特性和成骨特性,其降解产物镁离子具有抗凋亡、抗炎的作用,能够促进骨折和骨缺损部位的愈合。多项研究将生物可降解镁基材料应用于颅颌面部骨内固定、引导骨再生技术、骨替代材料、药物负载、种植体表面涂层等领域,其结果显示该类材料能够为骨愈合提供稳定的支持,并发挥出良好的促进成骨作用。此外,镁在口腔其他领域,如牙组织工程、促进软组织愈合等方面也表现出应用潜能,显示出生物可降解镁基材料具有重要的研究价值。

关键词：生物可降解镁基材料骨内固定引导骨再生技术骨替代材料药物负载镁涂层

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