本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種鈦合金表面生物壓電涂層的制備方法,采用陽極氧化結(jié)合水熱反應(yīng)法,在鈦合金表面制備出鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層,并在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層中復(fù)合羥基磷灰石,即可在鈦合金表面形成生物壓電涂層。本發(fā)明專利技術(shù)制備出的鈦合金表面生物壓電涂層既具有促進(jìn)成骨分化的壓電效應(yīng),同時又兼具優(yōu)良的生物活性,能夠有效的加快骨修復(fù)進(jìn)程縮短治療周期,并能和植入體附近組織形成有效的骨性結(jié)合,降低松動的發(fā)生風(fēng)險。
Preparation of a Biopiezoelectric Coating on Titanium Alloy Surface
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【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種鈦合金表面生物壓電涂層的制備方法
本專利技術(shù)屬于醫(yī)用鈦合金表面處理
,具體涉及一種鈦合金表面生物壓電涂層的制備方法。
技術(shù)介紹
骨缺損的修復(fù)治療是人類醫(yī)學(xué)的重點和難點,在骨缺損治療方法臨床研究中,利用植入材料進(jìn)行移植是最常用和有效的方法之一,在臨床上鈦合金是最常用的植入材料。但是,目前臨床上應(yīng)用的鈦合金為生物惰性材料,植入后只能與骨缺損周圍形成簡單的機(jī)械結(jié)合,不能形成強(qiáng)有力的骨性結(jié)合,植入體很容易發(fā)生松動甚至失效。因此需要對鈦合金表面進(jìn)行改性,使其具有一定的生物活性,在植入初期能促進(jìn)新骨的形成,并在后期能和骨缺損部位的骨形成牢固的骨性結(jié)合,即可大大的減少松動發(fā)生的幾率。研究發(fā)現(xiàn)骨組織實際上具有壓電特性,其壓電特性在骨的塑形和重建過程中發(fā)揮著重要作用。在鈦合金表面構(gòu)建兼具壓電效應(yīng)和生物相容性好的生物壓電涂層,則可以賦予鈦合金與天然骨相類似的生物電活性,同時具有良好的生物傳導(dǎo)性和誘導(dǎo)性,對于解決鈦合金在臨床上應(yīng)用時存在的問題具有重要的價值,并使鈦合金在骨修復(fù)領(lǐng)域和齒科有更廣泛的應(yīng)用前景。目前醫(yī)用鈦合金在滿足臨床要求方面仍存在亟待解決的問題,其生物惰性與天然人體組織具有一定的差距,植入后不能與骨缺損附近的活體組織形成骨性結(jié)合。醫(yī)用鈦合金在促進(jìn)骨修復(fù)進(jìn)程性能的缺失以及生物活性并不令人滿意的表現(xiàn),促使研究人員不斷尋求對醫(yī)用鈦合金的改性方法。天然骨組織經(jīng)過億萬年的自然選擇與進(jìn)化,是力學(xué)性能、生物功能與結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合,其優(yōu)勢是目前醫(yī)用鈦合金所無法比擬的。因此,通過對醫(yī)用鈦合金表面進(jìn)行改性制備出可以促進(jìn)骨修復(fù)進(jìn)程的生物活性涂層,使鈦合金既具有優(yōu)良的生物活性,又能...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種鈦合金表面生物壓電涂層的制備方法,其特征在于,采用陽極氧化結(jié)合水熱反應(yīng)法,在鈦合金表面制備出鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層,并在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層中復(fù)合羥基磷灰石,即可在鈦合金表面形成生物壓電涂層。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種鈦合金表面生物壓電涂層的制備方法,其特征在于,采用陽極氧化結(jié)合水熱反應(yīng)法,在鈦合金表面制備出鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層,并在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層中復(fù)合羥基磷灰石,即可在鈦合金表面形成生物壓電涂層。2.如權(quán)利要求1所述的鈦合金表面生物壓電涂層的制備方法,其特征在于,具體按照以下步驟實施:步驟1:鈦合金處理將鈦合金表面打磨至鏡面;然后放入化學(xué)拋光液中進(jìn)行拋光處理;步驟2:鈦合金表面制備二氧化鈦納米管涂層將氟化銨、水按一定比例加入乙二醇中攪拌均勻,得到澄清透明的電解液;以鉑片為陰極,步驟1處理后的鈦合金為陽極,固定陽極和陰極之間的距離,控制陽極氧化電壓、陽極氧化時間,使鈦合金發(fā)生陽極氧化反應(yīng);反應(yīng)完成后,將生成物取出,對其進(jìn)行清洗,然后進(jìn)行退火處理,即可在鈦合金表面形成二氧化鈦納米管涂層;步驟3:二氧化鈦納米管涂層轉(zhuǎn)換為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層將步驟2制備的表面形成二氧化鈦納米管涂層的鈦合金與氫氧化物水溶液進(jìn)行水熱反應(yīng);反應(yīng)完成后,將生成物取出,對其進(jìn)行清洗;即可將二氧化鈦納米管涂層轉(zhuǎn)換成鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層;其中,氫氧化物中的陽離子為2價陽離子;步驟4:鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層中復(fù)合羥基磷灰石以步驟3得到的表面轉(zhuǎn)換成鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層的鈦合金為陰極,鉑片為陽極,模擬體液為電解液,采用恒電流法,鈦合金表面鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米管涂層進(jìn)行電化學(xué)沉積反應(yīng);反應(yīng)完成后,將生成物取出,對其進(jìn)行清洗,即可在鈦合金表面...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:湯玉斐,吳聰,趙康,王田,茹興博,毛博博,
申請(專利權(quán))人:西安理工大學(xué),
類型:發(fā)明
國別省市:陜西,61