等離子體對金屬生物材料表面改性的應用低溫等離子體對金屬生物材料表面改性的應用主要可以分為:改善生物相容性,固定生物活性大分子和提高金屬的抗生理腐蝕性能3大類(lèi)。
1、改善生物相容性:
當把金屬材料植入生物體內時(shí),必須滿(mǎn)足生物相容性的要求。生物相容性是指材料與血液和組織相互適應的程度。在金屬生物材料表面接枝聚合親水性的功能團改善材料表面性能是目前受重視的金屬生物材料表面改性方法,主要應用于提高材料的生物相容性和對活體細胞的生長(cháng)誘導性,使其具有更優(yōu)良的生物活性。
2、金屬基體上接枝無(wú)機物:
鈣磷是骨組織的基本成分,金屬植入體表面沉積一層Ca-P物或羥基磷灰石(HA)層可以有效地提高其與骨組織的相容性和成骨誘導性??捎玫入x子體噴涂(PSC)方法進(jìn)行改性。
利用電極間的高電勢差產(chǎn)生電弧放電(>10000℃),將電極周?chē)臍怏w電離成等離子體,再以高速撞擊懸浮的表面改性物粉末使之沉降于金屬表面。等離子噴涂是當前應用廣的沉積法。它能在基體與表面改性層之間提供很高的結合力,并能獲得覆蓋完整的涂層(4O~54m)。用這種工藝形成的涂層在體液中能迅速形核長(cháng)大。但作為一個(gè)高溫過(guò)程,它存在著(zhù)密度不均勻、結構不一致、結合強度變化幅度大等缺點(diǎn),并且在噴涂過(guò)程中羥基磷灰石會(huì )發(fā)生分解,從而有可能導致在體液環(huán)境下的脫溶現象。
對此,噴涂后還需再進(jìn)行一次熱處理或蒸氣浴,以改善HA涂層的成分與結構。如將噴涂后的制品在蒸氣壓力為O.15MPa、溫度為125℃的水蒸氣環(huán)境中做6h蒸氣浴,便可使大部分非晶態(tài)HA相轉變成晶態(tài),而且噴涂時(shí)產(chǎn)生的其他分解產(chǎn)物也會(huì )恢復為晶態(tài)HA相,使涂層的穩定性得以提高一結晶態(tài)的羥基磷灰石涂層具有很好的穩定性,但相對于無(wú)定形態(tài)的羥基磷灰石涂層,由于其表面致密度的提高。同時(shí)也減損了它的成骨誘導性。因此,在實(shí)際制備過(guò)程要根據材料的具體使用要求進(jìn)行取舍,選擇適合的工藝條件。等離子體對金屬生物材料表面改性的應用00224523