Ti-Si-N功能涂层制备及细胞相容性研究

【作者】 张明； 马胜利； 徐可为； 朱剑豪；

【机构】 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室； 香港城市大学物理与材料科学学系；

【摘要】 心血管系统疾病目前主要依靠人工移植体来治疗。金属类材料是设计制造人工移植体的理想材料,为了有效保护人体组织和延长人工移植体的使用寿命,一般均在金属基体上制备具有良好生物相容性的功能涂层。本文采用磁控溅射方法在TC4钛合金表面制备了不同硅含量的Ti-Si-N涂层。用XRD,XPS和AFM分析手段对Ti-Si-N涂层进行了微观结构分析,结果发现随着硅含量的增加,氮化钛晶体的取向发生改变,同时涂层的表面粗糙度变小。对涂层的水接触角进行测量,结果显示随着硅含量的增加,涂层的亲水性并没有大幅度的改变。而Ti-Si-N涂层的溶血率随着粗糙度的降低而降低,均不超过5%,显示出Ti-Si-N涂层对血细胞的损伤率极低。在不同硅含量的Ti-Si-N涂层样品上培养血管内皮细胞6天后,细胞增殖良好,不同硅含量的Ti-Si-N涂层均不会抑制内皮细胞的生长,并且内皮细胞在涂层上紧密接触生长,具有良好的铺展度。因此,本文研究结果表明采用磁控溅射方法在TC4钛合金表面制备的Ti-Si-N涂层具有良好的细胞相容性,可作为心血管系统人工移植体的理想生物功能涂层。更多还原