钛合金表面对骨整合的影响.

1、 钛合金表面改性对骨 整合的影响 背景和意义背景和意义 钛合金具有优越的力学性能，抗腐蚀性强， 生物相容性好，是目前骨科常用的内固定材 料，但是直接将钛合金作为替代修复材料植 入人体尚存在着不少问题，钛合金与骨之间 虽具有良好的生物相容性，在金属中与骨弹 性模量最相近，但由于成分的截然不同，弹 性模量仍远高于骨，故钛合金与骨之间仅为 机械嵌连性的骨结合，而非强有力的化学骨 性结合。因此，应用钛合金表面改性技术改 善钛合金与骨的整合一直是医用钛合金表面 改性研究的热点方向。 前言前言 展望展望 目目 录录 钛合金表面改性技术钛合金表面改性技术 提高生物活性钛对骨提高生物活性钛对骨 整合的影响整合

2、的影响 医用钛合金的发展：医用钛合金的发展： （1）纯钛和Ti-6Al-4V为代表 （2）新型+钛合金为代表 （3）型钛合金为代表 医用钛合金存在的问题：医用钛合金存在的问题： （1）生物活性不理想 （2）耐磨性差 （3）耐蚀性有待提高 前言前言 金属及其合金在生物体内的生物活性、磨损、 腐蚀问题尚未解决，需对其表面进行改性。 表面改性不仅能抑制有害金属离子的溶出， 而且能促进组织的再生和加强材料与组织结合。 生物钛合金材料的表面改性技术主要可以分为： （1）形态学方法（2）物理化学方法（3）生物 化学方法。 钛合金表面改性技术钛合金表面改性技术 提高生物活性钛对骨整合的影响提高生物活性钛对骨

3、整合的影响 1. .粗化处理对骨整合的影响粗化处理对骨整合的影响 2. .钛合金表面化学酸蚀对骨整合的影响钛合金表面化学酸蚀对骨整合的影响 3. .钛合金表面涂层对骨整合的影响钛合金表面涂层对骨整合的影响 4. .生物活化钛合金对骨整合的影响生物活化钛合金对骨整合的影响 钛合金表面涂层对骨整合的影响钛合金表面涂层对骨整合的影响 1.羟基磷化涂层对骨整合的影响 2.氟磷灰石和2磷酸三钙涂层对骨整 合的影响 3.钛合金表面生成钙磷陶瓷涂层对骨 整合的影响 4.多孔钛涂层对骨整合的影响 羟基磷化涂层对骨整合的影响 羟基磷灰石涂层对人体无毒、无害、无致 癌作用,具有很好的生物相容性和生物活性, 其表面

4、可与生理环境发生选择性的化学反 应,诱导和促进新生骨组织在其表面生长, 使机体长入羟基磷灰石涂层的金属种植体 表面孔洞,在界面上与骨形成牢固的化学结 合,并能抑制金属离子从种植体中释放到周 围骨组织。 氟磷灰石和2磷酸三钙涂层对骨整合 的影响 磷酸三钙(TCP) , 有和两种晶型,其中- TCP 不仅能像HA 和FA那样与骨组织产生 骨性结合, 而且其降解成分(如Ca2+、PO43- 离子) 能参与新骨的形成,加速骨组织生长, 并逐渐被新骨所取代, 也就是由无生命向 有生命转化, 改善其生物活性。 钛合金表面生成钙磷陶瓷涂层对 骨整合的影响 人工合成的磷酸钙 能够加强成骨细胞 的粘附和吸收能力

5、， 促进骨结合和骨组 织的形成。 在多孔钛表面和孔 壁喷涂一层HA层, 利用骨的传导作用, 可引导新骨沿孔壁 长入孔内, 能有效 地提高多孔钛涂层 的生物固定功能。 多孔钛涂层对骨整合的影响 展望 粗化处理对骨整合的影响 1.粗化处理增加了骨植入物的接触面 积； 2.粗糙表面增强骨细胞粘附增殖力， 形成的沟嵴特殊形貌，可引导新生骨 在植入物特定区域形成。 3.植入物表面成骨细胞对粗糙的表面 有更好的附着性。 钛合金表面化学酸蚀对骨整合的影响 酸蚀后的钛种植体更能促进骨整合，使细胞 更好地与种植体结合，并且能刺激结缔组织 与血管组织的形成与附着。 生物活化钛合金对骨整合的影响 RGD序列是由精氨

6、酸、甘氨酸和天冬氨酸 组成。 将RGD序列固定于钛合金植入物表面， RGD序列不仅能有效促进成骨细胞对钛合 金的粘附与活性，还能促进细胞分化和抑 制成骨细胞凋亡，进一步促进植入物骨结 合。 展望展望 钛合金表面粗化处理和羟基磷灰石涂层已在骨科钛 合金植入物中广泛应用。但是仍然存在着一些问题， 如：怎样进一步提高羟基磷灰石涂层与基体的牢固度； 如何推进生物化学表面改性技术成熟，加快其在临床 骨科钛合金植入物材料上的应用等。综合各类表面改 性技术的优点，复合修饰钛合金表面，进一步改善和 提高植入钛合金表面的生物组织相容性与生物活性， 多途径促进钛合金植入物与骨更早、更牢固地结合， 是今后该领域研究的一个发展方向。 谢辞谢辞 大学本科的学习生活即将结束。在此，我 要感谢所有曾经教导过我的老师