氟离子注入纯Ti表面改性对成骨细胞I型胶原形成和表达的影响

应用等离子体浸没离子注入装置对纯Ti表面进行氟离子注入,通过SEM和XPS分析研究材料的表面形貌和化学组成.将MG-63成骨细胞接种于氟离子注入前、后的Ti样品表面,采用激光共聚焦显微镜观察材料表面对成骨样细胞MG-63I型胶原形成的影响;逆转录聚合酶链反应检测I型胶原mRNA的表达;蛋白印迹法检测I型胶原蛋白的表达.结果表明,氟离子注入后Ti样品表面新出现TiF3;且MG-63细胞在其表面分别培养6,24和48 h后,I型胶原的形成和表达均明显高于纯Ti表面.含氟表面改性层可提高Ti材料的生物相容性.     

INFLUENCE OF SURFACE MODIFICATION OF Ti BY FLUORINE ION-IMPLANTATION ON FORMATION AND EXPRESSION OF COLLAGEN-I ON OSTEOBLAST

应用等离子体浸没离子注入装置对纯Ti表面进行氟离子注入, 通过SEM和XPS分析研究材料的表面形貌和化学组成. 将MG-63成骨细胞接种于氟离子注入前、后的 Ti样品表面, 采用激光共聚焦显微镜观察材料表面对成骨样细胞MG-63 I型胶原形成的影响; 逆转录聚合酶链反应检测I型胶原mRNA的表达; 蛋白印迹法检测I型胶原蛋白的表达. 结果表明, 氟离子注入后Ti样品表面新出现TiF3; 且MG-63细胞在其表面分别培养6, 24和48 h后, I型胶原的形成和表达均明显高于纯Ti表面. 含氟表面改性层可提高Ti材料的生物相容性.     

ZnHA/TiO2复合涂层的制备及生物相容性

为改善羟基磷灰石(HA)涂层与Ti基体的结合性能及成骨性能,在纯Ti表面先通过微弧氧化方法形成多孔TiO2,然后通过溶胶-凝胶法在其上形成ZnHA生物涂层.利用SEM和XRD观察和分析样品的表面形貌和物相组成,采用火焰原子吸收分光光度法测量Zn2十的释放浓度.将MG-63细胞直接接种于样品表面,评价成骨细胞在样品表面的...     

碳离子注入医用Ti性能研究

采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)技术将碳离子注入Ti基体,研究碳离子注入对材料表面形貌、结构和组成的影响,评价改性材料的表面亲水性、荷电性、力学性能、耐腐蚀性以及细菌黏附能力和细胞相容性,探讨材料的结构和组成对其生物学性能的影响。结果表明,碳等离子体浸没离子注入与沉积(C-PIIID)技术处理的Ti基体表面主要由无定形碳组成。经碳离子注入改性,Ti表面形貌无明显变化,但其疏水性增加,表面负电性提升,表面力学性能和耐腐蚀性能得到提高。基体表面细胞的黏附、铺展和增殖情况良好,同时对大肠杆菌的黏附具有一定的抑制作用。     

Ag和Ta离子双注入改善Ti6Al4V合金耐磨性能

采用Ag和Ta离子双注入对医用Ti6Al4V合金进行表面改性, 即以Ag离子1.0×10¹⁷ cm^-2 先注入、以Ta离子1.5×10¹⁷ cm^-2 后注入合金样品表面. 采用纳米力学探针研究离子注入前、后Ti6Al4V样品表面硬度随压入深度的变化, 利用多功能摩擦磨损试验机分析离子注入前、后样品的耐磨性, 利用XRD和XPS研究样品表面的物相组成和元素化合态. 结果表明, 离子注入后样品磨损量降低了77%. 耐磨损性能的明显改善归因于样品硬度增加, 磨损开始阶段保持低摩擦系数的时间较长和离子注入后合金固溶强化.     

灭活细菌生物膜杂化Ti金属材料的生物活性研究

为调控生物活性Ti金属材料的生物活性,使用灭活的细菌生物膜对其进行杂化。金黄色葡萄球菌(S.aureus)在纯Ti(P-Ti)和酸碱处理Ti(AA-Ti)表面培养5 d后在121℃、0.13 MPa条件下灭活30 min,获得细菌生物膜杂化的纯Ti(BP-Ti)和酸碱处理Ti(BAA-Ti)。BCA蛋白分析和苯酚-硫酸分析表明,在BAA-Ti表面的细菌生物膜的细胞外基质较BP-Ti表面细菌生物膜的细胞外基质含较多蛋白,而后者含有较多的多糖。酶免疫分析表明,在BP-Ti和BAA-Ti表面的肠毒素都低于阈值。模拟体液(SBF)浸泡实验表明,BAA-Ti和BP-Ti在5 d内均可诱导磷灰石形成,但BAA-Ti诱导磷灰石能力低于BP-Ti。AA-Ti在1 d内可诱导磷灰石生成,但在5 d内P-Ti表面无磷灰石生成。表明生物膜提高了BP-Ti的生物活性,但降低了BAA-Ti的生物活性。这可能源于生物膜中多糖有利于促进磷灰石的形成,而其中的蛋白抑制磷灰石的形成。MG-63细胞培养实验表明,细胞增殖能力顺序为:BAA-TiBP-TiAA-TiP-Ti,表明生物膜中的蛋白抑制细胞的增殖。Ti表面杂化的生物膜显著影响Ti金属材料的生物学性能,可通过表面杂化生物膜的方式实现对Ti的生物活性的调控。     

聚苯醚金属离子注入改性层的硬度和磨擦学性能

为研究离子注入技术对聚苯醚（PPO）的表面硬度和耐磨性的提高效果,分别将3种剂量（2×1015 cm－2、1×1016 cm－2和1×1017 cm－2）的Al、Ti 、Fe离子注入PPO。纳米硬度测量显示,1×1016 cm－2 Ti离子注入PPO后其硬度由0.369 GPa增至1.433 GPa,离子注入使PPO表面形成一层交联层,导致其硬度提高。磨损实验表明,3种离子注入后均可使PPO的耐磨性提高,摩擦因数下降;其中1×1016 cm－2 Ti离子注入PPO的磨损体积降为原来的0.4%,摩擦因数下降了40％。红外光谱分析表明,离子注入后PPO表面形成羟基和羰基等新的基团,羟基的形成主要与表面微量吸水有关。电子自旋共振(ESR)分析显示离子注入可以形成自由基,离子注入诱发交联的方式主要为自由基交联。     

Ag离子注入Ti6Al4V合金抗Hank’s溶液腐蚀性能研究

采用注入不同剂量5×1016, 1×1017, 5×1017和9×1017ions/cm2,加速电压30 kV对Ti6Al4V合金进行Ag离子注入表面改性。使用动电位极化曲线研究Ag离子注入前后Ti6Al4V合金抗Hank’s溶液腐蚀性能,利用小角掠射X射线衍射技术研究Ag离子注入前后Ti6Al4V合金表面物相组成,用X射线光电子能谱技术分析离子注入合金表面和腐蚀样品表面元素存在的化合态。结果表明,Ag离子注入提高了合金抗Hank’s溶液腐蚀性能,腐蚀电流密度随Ag离子注入剂量的增加稍有变化。离子注入Ti6Al4V合金表面的氧化物腐蚀阻挡层、离子注入表面合金层和表面生成的Ag和TiAg有利于合金抗Hank’s溶液腐蚀性能的改善     

表面改性处理钛增强纤维连接蛋白介导的成骨细胞MG-63黏附和增殖(英文)

采用化学抛光处理钛、阳极氧化和微弧氧化处理钛作为生物材料模型,研究成骨细胞MG-63在其表面的黏附和增殖机理。结果表明,阳极氧化和微弧氧化处理的钛表面通过促进MG-63细胞分泌纤维连接蛋白形成细胞外基质从而使其快速附着和伸展。另外,阳极氧化和微弧氧化处理的钛表面通过Outside-in信号传导通路,上调纤维连接蛋白及与其相关的整合素α5的转录水平,促进成骨细胞MG-63在其表面的增殖。     

氮离子注入TiNi形状记忆合金表面改性

采用1×1016ions/cm2的注入剂量对TiNi形状记忆合金进行氮离子注入,注入加速电压为50 keV。采用X射线衍射和X射线光电子能谱对氮离子注入前后TiNi形状记忆合金表面的物相以及化学成分进行了分析。结果表明,氮离子注入前后TiNi合金表面都被氧化。氮离子注入前TiNi形状记忆合金表面存在少量TiO2、Ti3O5和Ti2O3。氮离子注入后的TiNi形状记忆合金表面有TiN新相生成,且在氮离子注入后的TiNi形状记忆合金表面还存在少量TiO2、Ti3O5。     

冷变形对奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响

研究了冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响。结果表明:冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的表面N离子注入有显著的加速作用;表面N离子注入在保持冷变形强化效果的同时在钢的表面注入层中形成含N的奥氏体γN相,使钢的表面硬度和疲劳性能进一步提高。冷变形和表面N离子注入复合强化可使1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢获得更高的整体性能和表面性能的配合。     

碳离子注入纯锆后在1 mol/L硫酸溶液中的腐蚀行为

为了研究碳离子注入对纯锆耐蚀性的影响,用MEVVA源对纯锆样品进行了1×1016ions/cm2至1×1017ions/cm2的碳离子注入,注入加速电压为40 kV.用X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子谱(AES)分析了注入样品表层元素的价态和深度分布.透射电镜(TEM)用来观察碳离子注入样品的微观结构;碳离子注入样品后相结构的变化用掠角X射线衍射(GAXRD)来检测.纯锆注入样品随后浸入1 mol/L的硫酸溶液中,测其极化曲线以评价其耐蚀性.发现碳离子注入极大地提高了纯锆基体的耐蚀行为,剂量越高,耐蚀性越好.最后,对碳离子注入导致纯锆基体腐蚀行为发生改变的机理进行了讨论.     

纯镁表面注入钛离子研究

采用离子注入法在纯镁表面注入Ti离子。用XRD和EDS对镀层进行分析。结果表明。Ti离子的注入深度为1．5μm左右，注入层由MgO、TiO2、TiO等氧化物组成，硬度提高。     

氮离子注入浓度对钛及其合金扭动微动磨损性能的影响（英文）

通过等离子体浸没离子注入,在纯钛及Ti6Al7Ni和Ti6Al4V合金表面进行不同剂量的氮离子注入处理。采用ZrO_2球与未处理和处理的钛及其合金平面摩擦副,以小牛血清溶液作为模拟生理介质,进行扭动微动磨损试验。研究氮离子注入处理后钛及其合金表面的特征以及注入剂量对材料扭动微动性能的影响。结果表明:氮离子注入浓度和角位移幅值显著影响钛及其合金的扭动微动运行和损伤行为。随着氮离子浓度增加,扭动微动运行边界向小角位移幅值滑移,中心轻微磨损区减少。钛及其合金的磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损和剥层,磨粒磨损是离子注入层的主要磨损机理。     

N / Ti / Al 离子注入 304 不锈钢的耐磨性

目的研究N,Ti,Al离子注入对304不锈钢耐磨性的影响规律,为304不锈钢材料的改良提供参考。方法采用等离子注入技术,在不同剂量下对304不锈钢分别进行N,Ti,Al离子注入,对离子注入后的试样进行表面微观形貌观测、表面硬度测试、摩擦磨损性能测试,并与304不锈钢基材进行对比。结果 304不锈钢经3种离子注入后,均能获得平整、致密,没有裂纹,具有一定光洁度的表面组织,但是注入剂量增大会引起表面起泡现象,形成多孔形貌,光洁度降低。此外,3种离子注入均能提高304不锈钢的表面硬度,且高剂量注入试样的硬度比低剂量注入试样更高,相较而言,N离子注入使表面硬度的提高更明显。相比未注入基材,注N与注Ti表面层的摩擦系数均变小,注Al表面层的摩擦系数反而变大,但磨损量都明显降低。高剂量注N、注Al试样的耐磨性均高于低剂量注入试样,而高剂量注Ti试样的耐磨性低于低剂量注入试样,但仍好于注N、注Al试样。结论在相同实验条件与注入工艺下,N离子注入对表面硬度提高最显著(剂量为5.0×1017ions/cm2),约提高41%;Ti离子注入对耐磨性提高最显著(剂量为3.0×1017ions/cm2),约提高6倍。     

Ti6A14V的射频激励等离子体浸没离子注入

本文利用电感耦合的射频激励产生的氮等离子体对Ti6A14V进行等离子体浸没离子注入．处理结果发现，随射频功率及氮离子注入剂量增加，Ti6A4V表面显微硬度增加；注入能量及剂量对材料摩擦磨损性能有显著影响，而且注入能量不同，最佳注入剂量也相应变化；射频激励下等离子体浸没离子注入具有注入和氮化双重作用．     

西红花酸对乙醛诱导的肝星状细胞增殖和胶原合成的影响

目的: 探讨西红花酸(Crocetin)对乙醛刺激的大鼠肝星状细胞(Hepatic stellate cell, HSC)增殖和胶原合成的影响及其作用机制。方法: 培养大鼠肝星状细胞HSC-T6,建立乙醛诱导的HSC纤维化模型;用不同浓度的西红花酸(10^-6、10^-7、10^-8 mol/L)对乙醛刺激的HSC-T6进行处理,MTT法检测细胞增殖;羟脯氨酸测定检测HSC-T6胶原含量;流式细胞分析仪测定细胞凋亡;Western blot检测细胞ERK1/2、Bax、Bcl-2蛋白的表达;RT-PCR检测Ⅰ型、Ⅲ型胶原蛋白、间质胶原酶(MMP-2)、组织金属蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1)的基因表达。结果: 在一定浓度范围里,西红花酸能抑制乙醛引起的HSC增殖和胶原合成; 西红花酸诱导乙醛刺激的HSC细胞凋亡;西红花酸能增加Bax蛋白表达,降低乙醛刺激升高的ERK1/2、Bcl-2蛋白表达;西红花酸能明显降低Ⅰ型、Ⅲ型胶原、TIMP-1的表达,提高MMP-2的表达。结论: 西红花酸通过抑制乙醛诱导的HSC增殖和胶原合成以及促进活化的HSC凋亡起到抗肝纤维化作用,其机制可能与ERK信号传导通路和对基质金属蛋白酶的调节有关。     

镁合金表面离子注Ti耐蚀性能的研究

镁合金以其优越的性能在工业上的应用越来越广泛,但是其耐蚀性、耐磨性较差,硬度较低的缺点限制了它的大量使用.利用改进的金属蒸发弧放电离子源(MEVVA)在AZ31镁合金表面注入Ti离子,形成Ti离子注入改性层,以期提高镁合金表面的耐蚀性能.注入能量为45keV,注入剂量为3×1017 cm-2.注入后镁合金表面形成厚度约为450nm的注入层,用SEM、XRD分析了Ti离子注入层的表面形貌和相结构.用CS300P型电化学工作站测试了注入前后镁合金的耐蚀性,结果表明镁合金表面耐蚀性能显著提高.     

钼离子注入对纯锆耐蚀性的影响

使用MEVVA源对纯锆表面注入1×1016 ions/cm2至5×1017 ions/cm2剂量的钼离子,研究离子注入后其在水溶液中耐蚀性;注入时的最高温度为160℃,加速电压为40 kV。用X光电子谱(XPS)分析表面元素价态;3次极化扫描评价注入样品在0.5 mol/L硫酸水溶液中的耐蚀性,并对3次极化后的样品进行扫描电镜(SEM)观察。实验表明:随着钼离子注入剂量的增大,注入样品的耐蚀性反而下降。剂量越大,耐蚀性下降越多。注入样品的自然腐蚀电位与未注入纯锆相比发生了正移,总的趋势是随着剂量的加大,自然腐蚀电位越正。最后讨论了钼离子注入纯锆后耐蚀性下降的原因。     

离子注入304不锈钢表面耐腐蚀性的研究

采用先进的等离子注入技术,对304不锈钢分别进行N、Ti、Al离子注入,对比研究了304不锈钢注入不同种离子后的表面耐腐蚀性。研究了离子注入后各试样的表面微观形貌、物相成分和电化学腐蚀性。结果表明:离子注入304不锈钢的表面组织平整、致密。但随着注入剂量的增大,表面光洁度降低,形成多孔形貌;适量的离子注入剂量可获得非晶态注入层,形成单相过饱和固溶体,提高不锈钢的耐腐蚀性;相较两种注入剂量,剂量为5×10~(17)ions/cm~2的各离子注入试样,耐腐蚀性提高;而相同剂量的各离子注入试样,Ti离子注入的效果最好,相比304不锈钢基材,耐腐蚀性能约提高了72%(剂量为5×10~(17) ions/cm~2),其次是注入N,耐腐蚀性约提高了59%(剂量为5×10~(17)ions/cm~2)。