钛种植体表面HA涂层技术的研究进展
口腔用钛及钛合金种植体及其表面处理的研究进展
（ 内蒙古 呼伦贝尔市人民医院口腔正畸科 ， 内蒙古 呼伦贝尔 ０ １１） ２０３
摘要 ： 及钛合金 现 已成为 口腔种植 体的 主流材 料 ， 钛 与其 相 关的材 料 学研 究及 涂层 研 究是 目前 国 内外 口腔种 植界 的研 究重点 。本 文对近年 来 的钛 、 合金 种植 体及 其 涂层 的研 究进 行 了总结 ， 钛 并提 出 了可 能的 相 关研 究方 向。 关键词 ： 钛及 钛合金 ； 种植 体 ； 涂层 学 科分类代码 ：３０ ４ ２． ４ 中图分类号 ：Ｒ ８ ７３ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ —５７ （０ ８ ０ —０３ —０ ０ ４ ７ ５ ２０ ）５ ３８ １
ＬＩ Ｂａ Ｕ ｏ—ｇ ｏ，ＹＵ ａ ｕ Ｔｉｎ—ｌ ｎ ｉ ｇ，Ｗ Ａ ａ ＮＧ ｉ ｉ Ｈａ —ｘａ
（ＴｅＰ ｏｌ’ ｏ ｉ ｌｆＨ ｌｎ ｅ Ｃｔ ，Ｉｅｍ ｎ ｏｉ ２０ ３ ｈｎ ｈ ｅ ｅ ｓ ｓ ｔ ｕｕ ｂｒ ｉ ｎｒ ｏｇ ｌ ０ １ １ ，Ｃ ｉ ｐ Ｈ ｐａｏ ｙ ａ ａ）
Ａｂ ｔａ ｔ： ｈ ｎ ｌ ｙ ａｅ ｔｅｍａｎ ｍａｅ ｉ ｓｆｒｔ ｅｏａ ｌ ｔ ｈ ｅ ｓ ｄ ｆｒｌｔｖ ｔｒａｓｉ ｅ ｈ ｔ ｐ ｔ ｓｒ ｃ Ｔ ｅ Ｔｉａ ｄＴｉａｌ ｒ ｈ ｉ ｔｒａ ｏ ｒｌｉ ａ ．Ｔ ｔ ｙｏ ａｉｅｍ ｅ ｌ ｓｔ ｏ —ｓ ｏ ｏ ｌ ｈ ｍｐｎ ｕ ｅ ａ ｉ ｈ ｉ ｒｌｉ ｐａ ｔｔ ｎ．Ｔ ｉ ａ ｅ ａ ｕ ｎ ｏ ａ ｌ ａｉ ｍ ｎ ｏ ｈ ｓｐ ｐ ｒｈ ｄ ｓ ｍｍａｉｅ ｅ ｒｃ ｎ ｔｄｅ ｎ Ｔ ，Ｔｉ ｌ ｙａ ｄｏ ｅ ｔｒａｓａ ｄ ｍｅ ｔ ｎ ｄ ｔｅ ｒｚ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔｓｕ ｉ ｓｉ ｉ ｈ ｌ ｔ ｒｍ ｅ ｌ ｎ ｉ ｅ ａｏ ｎ ｈ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｏ ｓｂ ｅｄ ｅ ｔ ｎ ｏ ｔ ｄ ｐ ｓ ｉｌ ｒｃ ｏ ｆｔ ｅ ｓｕ ｙ． ｉ ｉ ｈ Ｋｅ ｒ ｓ： ｄ ａｌｙ；Ｉ ｌ ｔ ａｎ ｏ ｔ ｙ ｗｏ ｄ Ｔｉａ ｌ ｎ ｏ ｍｐ ａ ；Ｐ ｉｔ ａ ｎ ｅ
溶胶-凝胶／微弧氧化复合制备种植体表面HA／TiO2复合涂层的研究
・
论著・
溶胶 一凝胶 ／微弧氧化复合制备种植体表面 Ｈ ／ ｉ２ Ａ ＴＯ 复合涂层的研究
郭 恒， 陈吉华， 马楚凡， 炜 成
（ 第四军 医大学 口腔 医学院修复科 陕西 西安 ７ ０２ １ ３） ０
［ 摘要］ 目的： 探讨微 弧氧化和溶胶 一凝胶 复合方法对钛种植体进行表 面改性研究 ， 在提 高耐磨性 、 耐腐蚀性的 同时， 改善材料的 生物活性。方法： 利用微弧氧化和溶胶 一 凝胶复合 方法在钛种植体表 面制备羟基磷灰石 （ｙ ｒｘ ａ ａ ｉ ｅ Ｈ／ ｉ ｈ ｄ ｏ ｙｐ ｔ ｔ） ＡＴ Ｏ 复合涂层 ，
用扫描 电 （ Ｍ观察 陶瓷膜层的表 面形貌， Ｘ射线衍射 （ Ｄ仪和 ｘ 线能谱 （ Ｘ分析膜 层的成分和元素分布。 镜 Ｓ ） Ｅ 用 Ｘ ） Ｒ 射 Ｅ ） Ｄ 并对材料
表 面粗糙度 的变化和涂层结合 力进行检测。 结果： 形成的复合涂层 由内层表面多孔 的 Ｔ ０ 层和外层 的 Ｈ ｉ Ａ层构成。 Ａ Ｔ Ｏ 复合 Ｈ ／ ｉ 涂层与基体 的结合强度 约为（ ０ ． ）， ３ 士２ ５Ｎ 同时复合涂层提 高了材料 的表 面粗糙度 。结论 ： 采用微弧氧化 和溶胶 一凝胶 复合的方 法可在钛种植体表 面制备 Ｈ ／ ｉ Ａ Ｔ Ｏ 复合涂层 ， 步研 究表明该涂层具有较好 的结构和生物活性。 初 ［ 关键词］ 弧氧化； 微 溶胶 一凝胶 ；Ａ Ｔ Ｏ 复合涂层 ； Ｈ ／ ｉ 钛种植体
Ｃ ｉａ ｈｎ ）
Ａ ｓｒｃ：Ｏｂｅ ｔ ｅ Ｔ ｍｐｏ ｅ ａ ｒｓ ｎ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｒ ｓ ｎ ｅ ｉａ ｔＯ ｉ ｎｕ ｉ ｌｎ ｎ ｏ ｅ ｄ ｗ ｂｔ ｔ ａ ｊｃｉ ｏ ｉ ｒｖ ｂａ ｉ ｅ ｏｍａ ｃ ｎ ｏ ｒ ｉ ｒｓ ｔｎ ｆｔａ ｉｍ ｍｐａ ｔａ ｄ ｔ ｎ ｏ ｖ ｏ ｆ ｏｏ ｓ ｔ
牙种植体材料的研究进展
牙种植体材料的研究进展牙种植体是指利用人工材料制成的牙根，通过口腔内黏骨膜上的切口将其植入到上颌骨或下颜骨内，用来替代天然牙根。
目前常用的牙种植体材料有钛、钛合金和陶瓷等。
一、牙种植体材料的基本要求与种类理想的牙种植材料与其他颅颌面植入材料一样，需要满足以下几个方面的要求: （一）基本要求1.生物相容性和力学相容性（1）生物相容性:牙种植体在植入牙槽骨后，材料既对机体的局部或全身不产生有害的作用，又能引起周围组织产生生理性的反应（骨、结缔组织和上皮）。
（2）力学相容性：牙种植体材料的力学性能与植入区组织相近，即材料的强度、硬度、弹性模量、泊松比以及耐磨性能等能与周围牙槽骨组织相匹配，材料对骨组织应有较好的生物力学适应性，不会在植入后由于植入材料力学性能与周围生物组织的差异在受力时出现应力集中或出现较大的应力梯度而对周围组织造成伤，导致种植失败。
2.化学稳定性牙种植体材料在机体正常代谢环境中不发生腐蚀、变质、变性和老化口腔组织对材料有较好的耐受性。
3.生物活性和诱导再生牙种植体材料应能与周围组织直接发生化学性结合，并具有诱导组织再生的能力。
1990年美国种植牙科学会将骨结合定义为:正常的改建骨和种植体直接接触，光镜下未见软组织长入，能使种植体的负荷持续传导并分散在骨组织中。
4.功能性和实用性：牙种植体材料必须是X线阻射，外科操作不应该过于复杂，必要时支应易于去除，容易消毒，并且价格合理。
（二）种类牙种植体按其材料不同，大体上可分为五种类型：金属与合金材料类、陶瓷材料类、碳素材料类、高分子材料类、复合材料类。
下面主要介绍钛及钛合金和陶瓷类材料。
1.钛及钛合金钛及钛合金是目前最常用的材料。
（1）钛的化学与生物特性1957年，Downs博士首先在矫形外科领域中应用钛。
不久，钛被用于口腔种植体，并已成为牙种植体的首选材料。
钛具有很强的抗腐蚀性能，这主要是因为钛形成氧化膜的速度相当快，在富氧的情况下，被破坏的氧化层也会立即得到修补。
钛种植体表面粗糙度研究进展
中国口腔种植学杂志2012年第17卷第2期钛种植体表面粗糙度研究进展王燕综述王国平夏露审校嘴要I纯钛种植体表面形貌对其生物学性能有重要的影响，表面粗化处理一直是学者研究的热点．目前对表面粗糙度有许多评价标准，越来越多的研究者开始进行种植体表面粗化处理方法的改进研究。
本文综述了目前采用的多种表面粗糙度评价参数，以及钛种植体表面粗化改性的方法。
．哄键词I钛；种植体；粗糙度；粗化中图分类号：R782文章标识码：A文章编号：1007—3957(2012)02—90—5纯钛以其优越的生物相容性及理化特性，广泛应用于口腔种植领域。
为了提高钛种植体植入的成功率，研究者们不断探索种植体的表面处理方法。
研究表明种植体表面粗化，可以提高种植体的初期稳定，促进骨形成，减少纤维包裹的发生率并提高种植体一骨界面的生物学性能。
本文就表面粗糙度表示方法及现今较常用的、主要的种植体表面粗化改性方法作一综述。
1种植体表面粗糙度及表示方法1．1粗糙度表示方式粗糙度是用来表示材料在被加工后的表面不平整度。
常用的表示粗糙度的参数I q有算数平均表面粗糙度(R a)、最大峰高(R p、最低谷底(R v)、绝对高度(R m ax)、均方根粗糙度(R q)、粗糙度偏倚(R sk)以及粗糙峰态(R ku)以及比表面积(Rw)等表示方式。
观表D1．2粗糙度参数分类根据以往的研究，可将描述表面粗糙度的二维参数分为3组【习：①单一描述高度的振幅参数：如算数平均表面粗糙度qt a)、均方根粗糙度(R q)以及轮廓微观不平度十点高度(R z)；②描述不规则外形的间距参数：轮廓微观不平度的平均间距眠s曲；⑨包括高度和间距信息的混合参数：如幅度分布偏差6D，轮廓伸展长度㈦与扫描长度m商关系参数(I x，L r=-k九曲。
多数文献用于评价种植体表面粗糙度的最常用参是R a值。
R a值能客观地反映表面的微观几何表1常用粗糙度参数参数参数代号参数含义计算方式算数平均I la表面粗糙度最大峰高l l p最低谷底R v绝对高度R m a均方根粗糙度R q粗糙度偏倚R8k粗糙峰态I I ku比表面积R W轮廓微观不平II z度十点高度表面偏离基准平R．-<z‰面的算术平均值(<’>，=占j哪(。
种植体表面处理的进展
种植体表面处理的研究进展梁伟（铜仁地区第一人民医院口腔科，贵州铜仁554300）【关键词】牙种植体；骨整合；表面处理文章编号：1009-5519（2012）13-2016-03中图法分类号：R783.2文献标识码：A骨内种植体植入成功的标志是：种植体和周围骨组织直接接触，光镜下种植体的周围无放射投射区，也就是无软组织介入，且能使种植体的负荷持续传导，并分散在骨组织中，也就是种植体与周围骨形成骨整合[1]。
种植体表面工程设计是种植体能否形成骨结合的一个重要因素，能够直接影响种植体周牙槽骨中成骨细胞的贴附、增殖、分化和基质的合成、钙化等一系列生理反应[2]。
因此，为了提高种植体的生物相容性，种植体表面各种处理技术如加成法、去除减少法、表面修饰法等处理技术常被应用。
1表面加成法1.1钛浆涂层（titanium plasma sprayed，TPS）钛浆喷涂是在高温下，将熔融的钛金属液滴高速喷射在种植体的表面并附着其上，形成疏松粗糙的表面，电镜下观察，可以发现表面形成圆形或者不规则的相互沟通的微孔。
由此形成的粗糙表面更有利于成骨细胞的黏附和增殖分化。
Bagno等[3]用的是藻酸钠凝胶纯钛作为涂层材料证实其更有利于成骨细胞的黏附生长，估计是介导了细胞的生物信号。
1.2羟基磷灰石（hydroxyapatile，HA）涂层羟基磷灰石[Ca10（PO4）6（OH）2]（简称HAP或HA）因为与人体天然骨组织的成分类似，因此具有良好的生物相容性，钛基HA生物涂层材料可以诱导软骨细胞在天然骨上沉积，发生成骨反应，使新骨在涂层的表面更好地生长。
这种双向的生长方式有利于形成天然骨组织和种植体表面涂层之间的化学键结合，有利于种植体最终的骨整合。
钛基HA生物陶瓷涂层的制备方法主要有等离子喷涂法、涂覆-烧结法、溶胶-凝胶法、电化学反应法以及低温燃烧法等。
1.2.1等离子喷涂法（plasma sprayed coating，PSC）以高纯度的HA粉末为原始粉，采用PSC制备的钛基HA涂层生物材料，具有效率高、涂层均匀、重复性好和适合工业化生产等特点。
钛表面修饰抗菌特性的研究进展
・
２ ７・ ３
腔细 菌６ 对 Ｌ 抗菌性 老獾得 寸 为．齿科 材料 ・ 材 ，０ １ ２ ： 器 ２０ ，０
（ ） ６ －６ １ ： ８７ ．
５ ｈ ｂ ｔ Ｓ ｉ ａ ａ Ｙ， Ｋａ ｉ ， Ｙａ ｍｏｏ Ｈ ， ｅ ． Ａｎ ｉ ａ ｔ ｒａ ｉ ｎ ｕ ｗａ Ｈ ｍａ ｔ ｔａ １ ｔ ｃｅ ｉ ｔｔ ｉ ｍ ｂ ｌ ａ ｐ ａ ｅ ａ ｏ ｉｅ ｙ ｂ ｉ ｇ ｄ ｓ ｈ ｒ ｅ ｉ Ｎａ ｏ ｕ ｉ ｎ ｘ ｉ ｉ ｅ ｌ ｌ ｔ ｎ ｄ ｚ ｄ ｂ ｅ ｎ ｉｃ ａ ｇ ｄ ｎ Ｃｌ ｓ ｌ ｔ ｅ ｈ ｂ ｔ ｅ ｌ ｏ ｓ
无关。
参
考
文
献
组装聚 乙二 醇 修饰 的钛 粘 接 肽 （ Ｅ ｙ ｔ ｉ ｎｕ ｂｎ ｉｇ Ｐ Ｇ ｌ ｅ ｔａｉｍ－ｉｄ ａｄ ｔ ｎ ｐｐｉｅ ，Ｂ ｓ ， ｅｔ ｓＴ Ｐ ） 发现该钛表 面 能够阻 止蛋 白质 的吸收 和金 ｄ 黄色葡 萄球 菌 的粘 附。其进 一 步研 究显 示 ， 四价肽 （ Ｂ ４ Ｔ Ｐ－ Ｐ Ｇ） Ｅ 较单价 （ Ｂ １Ｐ Ｇ） 二 价 （ Ｂ ２Ｐ Ｇ） 具 有 良好 的 Ｔ Ｐ ．Ｅ 、 Ｔ Ｐ －Ｅ 更
电沉积
Ｓ ｉ ｓｏ 等 将 含青 霉 素／ ｉｖ ｏｔ ｒｉ 链霉 素 或地 塞米 松 电沉 积
到 聚吡咯后涂 在钛 表面 ， 能通过 电控制 释放 ８ ％的药物 ， ０ 以
Ｐ Ｇ Ｐ Ｇ Ｒ Ｇ对金黄 色 葡 萄 球 菌 粘 附 作 用 的影 响显 示 ， Ｅ ／Ｅ —Ｄ Ｐ ＬｇＰ Ｇ Ｐ Ｇ Ｒ Ｄ具有明显 抗金 黄色 葡 萄球菌 粘 附 ， Ｌ －－Ｅ ／ Ｅ — Ｇ 同
ｔｔ ｉ ｍ ｔ ｖ ｌ ｒｎ ｃ ａ ｉ／ｃ ｉｏ ａ ｏｙ ｌ ｃｒ ｌ ｔ ｈ ｌ ｙ ｒ ｎ ｉ ｕ ｗｉ ｈ ａ ｕ ｉ ｃ ｄ ｈ ｔ ｓ ｎ ｐ ｌ ｅｅ ｔｏ ｙｅ ｍｕ ｉａ ｅ ａ ｄ ｎ ａ ｈ ｏ ｓ ＲＧＤ ｆ ｒ ｒ ｍｏ ｉ ｇ ｓｅ ｂ ａ ｔ ｕ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｎ ｂ ｔ ｇ ａ ｔ ｒａ ｏ ｐ ｏ ｔｎ ｏ ｔ ｏ ｌ ｓ ｆ ｎ ｔｏ ｓ ｎ ｉｈｉ ｉ ｎ ｂ ｃｅ ｉ ｉ ｌ
钛基种植体表面纳米管改性的研究进展
【 关键词】 种植体
二氧化钛纳米管
表面改性
骨种植 体表 面处 理是 影 Ⅱ骨结 合 的一 个重 要 因 向
・
１ ６・ ４
口腔 材 料 器 械 ２ １ ０ ２年 第 ２ １卷 第 ３期
测 量发 现 ， 径 ３ ｎ 的 ＴＯ 纳米 管 阵 列 的接 触 角 管 ０ｍ ｉ：
为 １ 。 ｌＯ ｍ 的 纳米 管 阵列 的接 触 角 为 ４ 。刘 达 １ ，Ｏ ｎ 。
能够 使 吸附 的活性 羟基 自由基 的反 应 活性 增 强 ， 从
顾迎新 综述 赖红 昌 张志勇 审校
（ 海 交通 大学 医学 院 附属 第九人 民 医院 口腔 颅颌 面种植 科 ， 海 上 上
【 摘
２０ １） ０ ０ １
要】 良好的骨结合是种植成功的保证 ， 而种植体表面处理是影响骨结合 的一个重要因素。随着
纳米技术的发展 ， 表面纳米化改性 已成为钛种植体表面研究的重要 内容， 采用阳极氧化法制备的二氧化钛纳
理 等 的研 究也证 实 ， 基 ＴＯ 纳 米管 经 过 热处 理 钛 ｉ
后 接触 角 明显变小 ， 面能增 大 ， 表 亲水性 增强 ； 同时 ，
单一管径 的 ＴＯ 表面 ， ｉ： 其纳米管管径越大 ， 面的 表
接触 角 越 小 ， 面 能 越 大 。Ｄ ｓ等 。的实 验 证 实 ， 表 ａ 。 管径 ５ ｎ ０ ｍ管 长 ６０ ｍ 的纳米管 阵列 的表 面 能高 达 ０ｎ
解 液 、Ｈ 值 、 化 时 间 等 诸 多 电 解 条 件 的 影 响 。 ｐ 氧 Ｂ ｕｒ ａｅ 等 通 过控 制 电压 （ １—２Ｖ） 在 １Ｍ Ｈ Ｐ ５ ， Ｏ ＋ ． ｔ Ｈ ０３ｗ％ Ｆ电解 液 中 ， 以实现 制备 １ ２ ｎ 可 ５～１０ ｍ
钛合金表面涂层的制备及其性能研究
钛合金表面涂层的制备及其性能研究随着科技和工业的不断发展，高性能材料的需求越来越大，钛合金作为一种优秀的材料被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。
然而，钛合金的表面易受到氧化、腐蚀、磨损等因素的影响，这就需要通过涂层技术来改善其表面性能，延长材料的使用寿命，提高其在特定领域的应用价值。
本文旨在介绍钛合金表面涂层的制备及其性能研究，为相关领域的读者提供一定的参考。
一、钛合金表面涂层的分类钛合金表面涂层可以根据涂层材料的不同分类，大致可分为单层涂层和复合涂层两类。
单层涂层通常使用单一的材料或化合物，如硅化物、氮化物、碳化物等，可以提高钛合金的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
而复合涂层则是将不同的材料或化合物组合在一起，通常包括硬质相、润滑相、金属基体等，可以同时提高钛合金表面的机械性能和化学性能。
二、钛合金表面涂层的制备方法目前，制备钛合金表面涂层的方法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积、电化学沉积和喷涂等。
其中，物理气相沉积是最常用的技术之一，其基本原理是利用高能电子束、离子束、等离子体等将涂层材料直接沉积在钛合金表面，形成复合涂层。
化学气相沉积的原理是将金属有机化合物气体进行分解，生成金属离子和氧化物，然后与气体中的氢原子反应，最终生成涂层。
溅射沉积技术则是将涂层材料放置在真空室中，在离子轰击或电子轰击的作用下，将其析出并沉积在钛合金表面。
电化学沉积技术则是利用电化学反应，在钛合金表面形成涂层。
除了以上几种常用的制备方法以外，喷涂技术也被广泛应用于钛合金表面涂层的制备。
喷涂技术又可分为火焰喷涂、等离子喷涂、渐进尺寸喷涂等多种方式，适用于不同涂层材料和不同需求的应用场合。
三、钛合金表面涂层的性能研究钛合金表面涂层的性能研究涉及到多个方面，如机械性能、热学性能、化学稳定性、表面能等等。
在机械性能方面，涂层应具有足够的硬度、强度和韧性，以抵御外部因素的影响。
热学性能方面，则需要涂层具有良好的导热性和热稳定性，能够有效地抵御高温和低温的变化。
钛种植体表面纳米改性方法及研究进展
面密布着颗粒 ，Ａ Ｍ结果显示纳米颗粒表面粗糙 Ｆ
度 远 大于 微米 颗粒 。
ｃ 离子束沉 积技术：离子 束沉积技术 （ ｎ ２ ） Ｉ ｏ
Ｂ ａ ｓｉｅ ｅｏｉｏ ，ＩＡＤ 是 利 用 等 离 子枪 ｅｍ Ａ ｓ ｔ Ｄ ｐｓｉｎ Ｂ ） ｓｄ ｔ
多孔 网状 钛 酸 钠凝 胶 ，然 后在 ６ ０Ｃ 处 理后 ，凝 ０￣热 胶 层 晶体 化 ，得到 ｌ Ｏ ｍ 厚 的金 红石 型 的 ＴＯ 膜 。 Ｏｎ ｉ
维 、纳 米孔 或者 由纳米 晶体构 成 的膜等 。表 面纳 米
化 需 要 在 原 子水 平 上 处 理 物 质 ，其 制 备 方 式 也 较 多 ，下 面主 要介 绍 一下 目前 常用 的钛 种 植体 表面 纳 米化 技 术 （ 见表 １。 １ ① 纳 米颗 粒 紧压 法 ：纳米 颗粒 紧压 法 属于 物
但 该 方 法 获 得 的 ＴＯ 涂 层 较 薄 ，存 在 结 合 强 度 低 ｉ
的缺 点 。Ｗａ ｇ ［ 使 用 Ｈ ０ ／ Ｃ 酸 蚀 纯 钛 在 表 ｎ等 ５ １ ２２ １ Ｈ 面形成 了无定 形态 的纳 米膜 结 构 ，并且 发现 膜 的厚
理 改性 技术 ，是 指在 室温 高压下 使用 压 力容 器将 预
表 面 形 成 纳 米 尺 寸 的 结 构 ，如 纳 米 颗 粒 、 纳 米 纤
Ｇ 表面 化学 处理 ：表 面化 学 处理 是 目前 的 口 ） 腔 种植 体表 面 改性 研 究 的热 点 ，是指 利 用酸 或碱 处 理 基 材 表 面 得 到 纳 米 形 貌 。张 波 等 ［ 纯 钛 在 ４ １把 ６ ℃恒 温 Ｎ Ｏ ０ ａ Ｈ溶 液 中浸 泡 ２ ４小 时 ，在 表 面 形 成
钛合金表面激光熔覆制备生物陶瓷涂层及其生物活性研究
钛合金表面激光熔覆制备生物陶瓷涂层及其生物活性研究钛合金表面激光熔覆制备生物陶瓷涂层及其生物活性研究钛合金材料因其良好的生物相容性和力学性能，被广泛应用于医疗领域。
然而，其表面的生物活性仍然有待提高。
为了提高钛合金表面的生物活性，研究人员开始采用激光熔覆技术制备生物陶瓷涂层，并对其生物活性进行深入研究。
激光熔覆技术是一种将陶瓷材料熔化并喷洒在金属表面形成涂层的方法。
在钛合金表面激光熔覆制备生物陶瓷涂层的过程中，激光的熔覆温度、喷洒速度和陶瓷材料的种类等因素对涂层的质量和生物活性有着重要影响。
因此，选择合适的工艺参数和材料具有重要意义。
研究表明，激光熔覆制备的生物陶瓷涂层具有良好的结合强度和致密性。
这是因为激光能量的作用下，陶瓷材料与钛合金表面发生反应，形成了良好的界面。
同时，激光熔覆技术还能够提高涂层的生物活性。
一些研究表明，激光熔覆制备的生物陶瓷涂层能够促进骨细胞的生长和骨组织的再生，具有巨大的潜力在骨缺损修复和植入物表面修饰方面的应用。
除了生物活性，激光熔覆制备的生物陶瓷涂层还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
这使得其在膝关节和髋关节等关节植入物的表面涂覆应用中具备优势。
研究人员通过多种方法对激光熔覆制备的生物陶瓷涂层进行了生物性能测试，研究结果表明其生物相容性良好，并且对骨细胞具有良好的生长和附着性。
此外，研究人员还对激光熔覆制备的生物陶瓷涂层的生物活性机制进行了探究。
结果表明，涂层表面的微观形貌和化学成分对其生物活性有着重要影响。
具有适当粗糙度和合适元素的涂层能够提供更好的细胞附着和增殖环境。
综上所述，钛合金表面激光熔覆制备的生物陶瓷涂层具有良好的生物活性和生物相容性。
这为其在骨缺损修复和植入物表面修饰等医疗领域的应用提供了良好的前景。
然而，目前钛合金表面激光熔覆制备生物陶瓷涂层的研究还处于初级阶段，没有形成统一的规范和工艺流程。
未来的研究需要进一步探究激光熔覆制备技术的工艺参数和涂层材料的选择，以提高涂层的生物活性和稳定性综上所述，激光熔覆制备的生物陶瓷涂层在骨细胞的生长和骨组织再生方面具有良好的生物活性，且具备耐磨性和耐腐蚀性，在关节植入物表面涂覆方面具有优势。
钛种植体表面生物化修饰方法研究进展
钛 种 植 体 表 面生 物化 修饰 方 法 研 究 进 展
舒 瑶 ， 国敏 综述 ， 欧 宫 苹 审校
ＳＨＵ ｏ， Ｙａ ＯＵ ｏ ｍ ｉ ＧＯＮＧ ｎｇ Ｇｕ ・ ｎ， Ｐｉ
（ 四川 大学华西 口腔 医院种植科 ， 四川 成都 ６ ０４ ） １０ １
【 要】 近年来钛种植体材料表 面生物化 修饰 成 为钛及钛 合金 表 面改性 的研 究热 点 ， 文就 生物 化修 饰 方化 修饰 方 法种 类
主要包 括 物理 吸 附 法 、 化学 固定 法 、 层 自组 装 法 层
即在 种植 体表 面吸 术 研究 的新 领域 ， 用生 化方 法来 赋予 金属 表 面生 物活 及 涂 层载 体法 。物 理 吸附法 最简 单 ， 利 性， 即生物 化修饰 ， 以期 获得更 好 的骨诱 导性 ， 种植 体 附生 物活性 分 子 以提 高 种植 体周 骨 形 成 能 力 。但 通 过 使
维普资讯
实用 医院临床 杂志 ２ ０ ０ ８年 ５月第 ５卷第 ３翅
１ ５ １
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｓ ｒａ ｅ ｂ ｏ ｈ ｍｉａ ｄ ｆｃ ｔｏ ｏ ｈ ｉａ ｉｍ ｍｐ ａ ｔ ｓ ａ ｃ ｒ ｇｅ ｓ ｉ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｕ ｆ ｃ ｉ ｃ ｅ ｃ ｌｍｏ ｉｉ ａｉｎ ｆ ｒｔ ｅ ｔｔ ｎｕ ｉ ｌ ｎｓ
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钛基生物陶瓷涂层提高植入物稳定性的研究
钛基生物陶瓷涂层提高植入物稳定性的研究钛基生物陶瓷涂层提高植入物稳定性的研究一、引言植入物在医学领域中具有重要的应用，例如骨科植入物用于修复骨折和关节置换等。
然而，植入物的稳定性是一个关键问题，它直接影响到植入手术的成功率和患者的康复效果。
钛基材料由于其良好的生物相容性和机械性能，被广泛应用于植入物的制造。
但是，单纯的钛基植入物在某些情况下可能无法提供足够的稳定性。
因此，研究如何提高钛基植入物的稳定性具有重要的临床意义。
生物陶瓷涂层作为一种有效的表面改性方法，被认为可以改善钛基植入物的性能，特别是其稳定性。
二、钛基生物陶瓷涂层的材料选择1. 羟基磷灰石（HA）涂层- HA是一种具有良好生物相容性的生物陶瓷材料，其化学成分与人体骨骼中的矿物质相似。
在钛基植入物表面涂覆HA涂层，可以促进骨细胞的附着和生长。
研究表明，HA涂层能够在植入初期引导骨组织向植入物表面生长，形成紧密的骨-植入物结合界面，从而提高植入物的稳定性。
- 然而，HA涂层也存在一些局限性。
例如，它的机械性能相对较差，在承受较大载荷时可能会发生破裂或脱落。
此外，HA涂层的结晶度和孔隙率等因素也会影响其生物活性和稳定性。
2. 磷酸三钙（TCP）涂层- TCP也是一种常用的生物陶瓷材料，它具有良好的生物降解性和生物相容性。
与HA相比，TCP涂层在体内的降解速度更快，可以为骨组织的生长提供更多的空间和营养物质。
同时，TCP涂层也可以促进骨细胞的分化和增殖，增强骨-植入物结合。
- 但是，TCP涂层的快速降解也可能导致植入物在早期失去部分支撑作用，影响植入物的稳定性。
因此，需要合理控制TCP涂层的降解速度，以达到最佳的植入效果。
3. 生物活性玻璃（BG）涂层- BG是一种含有多种氧化物成分的玻璃材料，它具有独特的生物活性。
当BG涂层与体液接触时，会在表面形成一层富含羟基的凝胶层，这层凝胶层可以促进细胞的附着和增殖，同时还能诱导磷灰石的形成。
磷灰石的形成可以进一步提高植入物与骨组织的结合强度，从而提高植入物的稳定性。
浅谈钛种植体抗菌涂层
长期抗菌能力。但是这方面尚无令人满意的进展。 相比之下，主动抗菌涂层通过释放预载的抗菌剂
如抗生素、防腐剂、银或 NO 产生抗菌作用。主动涂 层最吸引人的优点是它们的抗菌效果比较显著。然 而，它们往往会有安全方面的忧虑，并且这些涂层释 放抗菌剂的时间仍然有限。因此，它们可能仅对于早 期的种植体相关感染有效，而对于一些晚期的感染无 能为力。如何能载入足够量的抗菌剂并且通过控释 的方式释放相当长的时间是需要考虑的问题。
口腔材料器械 2012 年第 21 卷第 2 期
·61·
·专家笔谈·
浅谈钛种植体抗菌涂层
Brief introduction of antibactenial coatings on titanium implants
张玉梅
（ 第四军医大学口腔医学院，西安 710032）
钛及钛合金在骨科及口腔临床得到广泛应用， 但口腔种植体相关感染仍就是一个严重威胁，会带 来一系列并发症如住院时间延长、治疗过程复杂化、 种植体失败、去除种植体、病人的额外痛苦、经济负 担甚至生命危险［1-7］。由于钛种植体在临床上的使 用越来越广泛，相应地感染的发生率也会随之升高。 为了避免这些感染பைடு நூலகம்一个有效的途径是提高这些材 料的抗菌能力。因此，对钛种植材料表面抗菌涂层 研究现状及发展趋势的了解和客观分析，将有助于 钛种植材料的研发。
种植体表面改性方案研究进展_李旭东
nal Of Prosthetic Dentistry，2009，101（3）：193－199． ［9］ Yuan K，Sun X，Wang F，et al． In Vitro and in Vivo Evaluations of
［3］ Meirelles L，Melin L，Peltola T，et al． Effect of hydroxyapatite and ti－ tania nanostructures on early in vivo bone response ［J］． J Clin Im－ plant Dent Relat Res，2008，10（4）：245－254．
种植体周围增强的骨形成与纳米级结构有关，而与处理表面的 nine－glycine－aspartic acid）多肽序列、I 型胶原、III 型胶原或硫酸
材料种类（CaP 或 TiO2）无关［2，3］。但是，目前所形成的纳米结构表 面形态不均一，尺寸变化较大，而具有均一化形态的纳米表面才
软骨素等，改性种植体表面可能会改善种植体的生物学功能并 易于被组织接纳。有研究表明，对成骨细胞功能的影响是细胞外
［11］ Tung FF，Goldstein GR，Jang S，et al． The repeatability of all intrao－ ral dental colorimete［r J］． Prosthet Dent，2002，88（6）：585－590．
［12］ Young L，Glaros，Moore DJ，et al． Assessing shade differences in acrylic resin denture and natural teeth ［J］． Prosthet Dent，1994，71 （6）：575－580． 收稿日期：2015－04－05
钛基人工骨种植体表面改性研究进展
钛 基 人 工 骨 种 植 体 表 面 改 性 研 究 进 展
汤 腾 ，党新 安 ，张 仟
（ 西科 技 大 学 机 电工 程 学 院 ，陕 西 西 安 ７ ０ ２ ） 陕 １０ １
摘 要 ： 钛及 钛舍 金 以其 良好 的 生物相 容性 、 合适 的机械 性 能和物 理特 性 而被 越 来越 多地 应 用 于骨科 移植 ， 面改 性是将 钛 及 其 合 金 应 用 于骨 组 织 工 程 最基 本 的技 术． 者 从 化 学 处 理 改 表 作 性、 钛表 面 生成钙 磷 陶瓷 涂层 改性 、 生物化 学方 法 改性 三个 方 面总结 了 目前 钛基 人 工骨表 面改
性技 术提 高钛 和钛 合金 的生物 相容 性 、 耐磨性 、 耐腐蚀 性 ， 高与人 体 细胞 的结合 强 度 ， 进骨 性结 合 的快 提 促
速形 成是 目前 钛 基人 工骨 材料 研究 的重 点 ． 文从 化学 处 理 改性 、 表 面 生 成钙 磷 陶瓷 涂 层改 性 、 物 ］本 钛 生 化学 方法 改性 三个 方 面总 结 了 目前 钛基 人工 骨 表面 改性 技 术 的研 究 现状 及 进 展 ， 为今 后 研 究 和设 计 钛 基 人工 骨 支架提 供 了参考 ．
＊
收 稿 日期 ：０ ｌ１—３ ２ １－ ２０
作者简介 ： 汤
腾 （ ９ ５ ， ， 南 省 湘 潭 市 人 ， 读 硕 士 生 ， 究 方 向 ： 合 金 表 面 改 性 １ ８ 一） 男 湖 在 研 钛
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 项 目（ 目批 准 号 ：０ ７ ０ ６ 项 ５９２８）
Ｎ ．１ ｏ
陕 西科 技 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｈ ＡＡＮＸＩＵ ＮＩ Ｓ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｃ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥ Ｉ ＯＦ Ｓ Ｉ ＣＨＮＯＬＯＧＹ
等离子喷涂HA／Ti复合涂层研究
Ｐｌａｓｍａ Ｓｐｒａｙｅｄ ＨＡ／Ｔｉ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ
ＩＩ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ＺＨＥＮＧ Ｘｕｅ—Ｂｉｎｌ，ＤＩＮＧ Ｃｈｕａｎ—Ｘｉａｎｌ，ＷＡＮＧ Ｙｉ２，ＺＨＵ Ｙａ－Ｐｉｎ９２，ＲＥＮ Ｙｉ—Ｐｉｎ９２
（１．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００５０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｒａｕｍａｔｉｃ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００２５，Ｃｈｉｎａ）
［７］Ｈｅｉｍａｎｎ Ｒ Ｂ，Ｋｕｒｚｗｅｇ Ｈ，Ｖｕ Ｔ Ａ．Ｉｎ：Ｃｏｄｄｅｔ Ｃ．ｅｄ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ １５ｔｈ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｒｍａｌ
ｓｐｒａｙ ｃｏｎｆｅｆｅｎｃｅ（Ｆｒａｎｃｅ）．ＵＳＡ：ＡＳＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１９９８．９９９—１００３．
Ｒｎ目２口２（ａ）女ｗ，Ｈ４Ｔ６＊目☆ｓｎＦ十＆№１＊目．＆ⅢｍｍｍⅫⅢ∞ｍ＊ｉ目，
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３结果和讨论
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种植体表面改性研究新进展
种植体表面改性研究新进展
都曼别克·阿曼台;王思凡;何惠宇
【期刊名称】《临床医学进展》
【年(卷),期】2024(14)1
【摘要】牙列缺损、缺失是口腔临床医学最重要的一大类疾病。
随着人民生活水平的提高及材料技术的完善,使用种植的方式来修复缺失牙已经成为大的趋势。
钛金属是种植体的主体,钛及钛合金种植体在临床应用中依然面临着骨结合时间长或结合不良和最终失败的风险。
因此近年来许多研究都试图在钛及钛合金种植体表面制作涂层以获得更快、更牢固的种植体–骨结合效果,降低种植体失败的风险,提高临床成功率。
【总页数】7页(P1483-1489)
【作者】都曼别克·阿曼台;王思凡;何惠宇
【作者单位】新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)修复种植科乌鲁木齐;新疆维吾尔自治区口腔医学研究所乌鲁木齐
【正文语种】中文
【中图分类】R78
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要因素。
将体外合成的&’(结合在生物材料表面，最初应用于人造血管、生物传感等领域，现已有应用于种植材料的报道。
)*+,-.-等/%01发现&’(能明显促进成骨细胞在材料表面的附着和生长。
综上所述，从目前生物医用材料的发展现状来看，纯钛及钛合金因其多方面的优越性而成为一种很有前途的硬组织替代材料，为实现种植体的早期、长期稳定，需提高钛及钛合金的表面生物活性。
寻求更为理想的表面改性工艺从而获得高质量的23涂层，或将生物活性大分子添加进钛基体中制备成复合材料是提高钛及钛合金生物活性的两种有效途径。
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它不同于基体材料且具有一定强化、防护或特殊功能。
在口腔种植领域，羟基磷灰石涂层的钛种植体（239?）应用较为广泛，它既保持了钛及其合金良好的力学性能，又具有羟基磷灰石的生物相容性、生物稳定性和骨引导作用/%1。
近年来，23涂层技术成为研究的热点。
现就应用较为广泛的23涂层技术及发展作一综述。
"物理方法%C%等离子喷涂法自从P"年代中期，S5’F--.和9--*各自相对独立地利用等离子喷涂技术将羟基磷灰石（23）生物陶瓷覆盖于钛金属表面，制成金属基23涂层复合种植体以来，等离子喷涂法（AG+H,+HAF+;E8N: U@）已成为目前工艺较成熟、应用较普遍的一种方法。
热源为等离子焰流，由电弧放电产生的电弧等钛种植体表面#$涂层技术的研究进展四川大学华西口腔医院付俊综述王少安审校摘要钛种植体表面涂层技术应用较为广泛，它使种植体同时具有良好的力学性能和生物性能。
本文对研究应用较多的几种物理及化学涂层技术原理、优缺点、研究现状及发展作一综述。
关键词种植体涂层羟基磷灰石离子温度可达!""""&。
加热喷涂材料到熔融或高塑性状态，并在高速等离子焰流（工作气体为’!( )!或*+()!）载引下，高速撞击工作表面形成#", %""!-的涂层。
喷涂过程干净且沉积效率高，并能控制涂层的表面形貌、化学成分、结晶度等涂层特征。
但存在以下问题：")*粉料与金属基体的热膨胀系数、弹性模量等物理性质差异较大，喷涂过程中冷却速率又极高，易形成残余应力而使涂层的附着力较低，使其出现裂纹或发生剥脱.!/。
#等离子喷涂的工艺温度很高，在高温下形成非结晶相而影响涂层在体内的稳定性和持久性。
)*涂层实际上是多晶相与非晶相的混合物，由)*、氧合羟磷灰石、磷酸三钙和无定形磷酸钙构成.$/。
其中)*与人体组织无机质相似，可通过化学、生物性结合与周围骨融为一体，是)*01的生物效应成分。
)*晶体含量越高，涂层越不易溶解，生物相容性和稳定性也更好。
$等离子喷涂为线性喷涂工艺，在形状复杂的基体上很难获得均匀的涂层。
低压等离子喷涂近年来也开始应用，它是在低真空状态下进行等离子喷涂。
涂层均匀、致密、纯度高、抗腐蚀性强，涂层与基体结合强度高，涂层沉积率高，工作环境好。
%2!离子束溅射沉积技术离子束溅射沉积技术是物理气相沉积技术（345）与离子注入技术相结合的一种技术。
离子注入是从气体、汽化物或溅射的表面产生离子化原子，在真空中提取这些原子并将其向要处理的材料表面加速。
它最大的优点是可以向金属或合金材料表面注入任何所需要的元素，且只改变材料的表面特性，而不影响基体材料的内部结构和性能。
但离子注入的深度很少超过627!-，所形成的膜相对较簿。
离子束溅射沉积技术以离子注入技术为基础，在充满氩气的真空条件下，采用辉光放电技术将氩气电离产生氩离子。
氩离子在电场力作用下加速轰击阴极，使阴极材料被溅射下来沉积到基体表面形成涂层。
王昌祥等.#/通过离子化的氩气离子溅射出陶瓷靶中的原子，沉积在金属基体表面形成)*涂层，利用8射线衍射分析、透射电镜、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对涂层进行了表征。
与等离子喷涂技术相比，用该技术所制备的涂层致密、均匀，与钛基体结合紧密，结合强度大大高于等离子喷涂的)*涂层。
9:;<==>?@.7/采用离子束辅助沉积技术在钛合金表面成功获得了附着力极好的)*薄膜。
A=B?C@等.D/将离子束喷溅沉积技术制备的)*01植入兔胫骨，观察%!周的研究发现种植体周围骨细胞丰富，在骨皮质区骨接触率显著高于纯钛组，未见)*颗粒脱落。
目前，离子束辅助沉积技术在核物理技术领域得到了广泛应用，在生物材料的表面处理中应用极少，仍处于起步阶段，但由于该技术具有特殊作用和优点，已显示出广阔的应用前景。
!化学方法!2%溶胶E凝胶法溶胶E凝胶法是指采用胶体化学原理实现基材表面改性或获得基材表面薄膜的方法。
F@G<GG>等.H/用此法获得了纯净、均匀、粗糙多孔、与基体材料结合强度较高的薄)*涂层。
朱明刚等.I/用溶胶E 凝胶法对钛基表面多层超细)*涂层复合种植体的制备进行了研究。
主要工艺过程是取一定比例硝酸钙、磷酸三甲脂加入一定量溶剂中制备溶胶液，涂抹在钛基上，凝胶化形成凝胶膜，再放入加温炉内烧结。
此方法制备的涂层中)*的含量可高达JJ2%K，杂质含量低于"2JK，平均气孔率%!K，且气孔分布均匀。
制备纯度、粒度、结晶度和结合强度等均优良的)*EA@种植体，在多次涂层烧结的工艺条件中，要注意选择合适的原料配比、溶胶液L)值和恒温时间，确定最佳涂层厚度、重复涂层烧结次数和烧结温度。
溶胶—凝胶法的主要特点是："制备温度低，可以避免涂敷材料在高温时的挥发和分解；#可制备高纯度、高均质涂层，其成分可由化学计量法精确控制。
但是生产周期长，成本高，环境污染大，凝胶在烧结过程中有较大的收缩，制品易变形。
!2!电沉积法加拿大学者MN@+:N>OP>Q<N.J/在GJJ%年报道了用电沉积法制备磷酸钙涂层的工艺。
即将适量的0>%"（36#）D R6)S!加入到一定量的’>0G溶液中，加)01将溶液的L)值调至#左右，溶液温度保持在!7,D7T。
在施镀前用磁力搅拌器搅拌!N，使)*充分溶解，经过滤后倒入电解池，以饱和甘汞电极为参考电极，铂片为阳极，医用钛合金为阴极。
实验结果表明，在一定的阴极电位、一定的温度下，电沉积$"-@O后，获得的磷酸钙陶瓷涂层为均匀、多孔、无取向的晶体，整个涂层由片状晶体组成一个完整的互锁结构，此结构与人工骨中的)*相似。
电沉积法属非线性工艺，能在形状复杂的表面和多孔基体上获得均匀的涂层。
该涂层的厚度、孔隙率、磷酸钙陶瓷晶体的形态等均可通过调整电流、电压、溶液&’值等工艺参数来控制，是等离子喷涂技术的良好补充。
但仍然存在着与基体结合强度不够高等问题。