手机版 客户端

β-钛合金表面纳米活化、可诱导骨再生及抗菌多功能生物表层的构建及其性能评价

β-钛合金表面纳米活化、可诱导骨再生及抗菌多功能生物表层的构建及其性能评价
  • 导航:首页 > 科学基金
  • 批准号:81501598
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:医用生物材料与植入科学(H1820) |
  • 项目负责人:黄润
  • 负责人职称:讲师
  • 依托单位:安徽理工大学
  • 资助金额:18万元
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2018年12月31日
  • 中文关键词: 钛合金;再生;多功能;生物;表层
  • 英文关键词:β-titanium alloy;modified layer;bioactivity;osteoinductive;antibacterial ability

项目摘要

中文摘要

针对目前临床使用钛基合金弹性模量高,骨整合、骨诱导能力差及易引起周围宿主组织感染等问题,采用表面机械研磨处理及离子注入复合改性的方法,突破传统改性涂层与钛合金基体之间弱界面结合的制约,立足于协调高效抗菌注入剂量需求与避免细胞毒性注入剂量控制之间的矛盾,在β-钛合金表面设计并制备纳米活化、可诱导骨再生及抗菌的多功能生物改性层。探索β-钛合金表面纳米结晶层微观组织结构与表面机械研磨工艺参量之间的变化规律,揭示β-钛合金表面纳米结晶层的形成机理;研究表层晶粒细化对注入离子深度、剂量等的影响规律,探索不同微观结构改性层植入动物体内后与骨的结合情况,揭示改性层对体外成骨细胞、间充质干细胞附着及功能表达(增殖、分化、矿化等)、细菌粘附及增殖的作用效应和机制,提出β-钛合金表面生物活化、可诱导骨再生及抗菌多功能生物改性层的结构优化构建方案,为其满足临床应用奠定基础。

英文摘要

The high elastic modulus, insufficient osseointegration and osteoinductivity as well as bad antibacterial activity of the titanium-based alloys significantly compromise their applications on clinic. To solve aforementioned problems, we design and fabricate bioactive, osteoinductive and antibacterial bio-layer on β-titanium alloy by means of dual surface mechanical attrition treatment and ion implantation processes. The above method can avoid the adhesion issue of substrate and coating, besides that, which can also coordinate the contradiction of cytotoxicity and antimicrobial ability of the surface during ion implantation. The effect of surface mechanical attrition treatment parameters on the microstructure of the surface nanolayer will be explored, and the mechanism of how the nanostructured layer generated will be disclosed. The influence of grain refinement on the depth and content of the implanted ions will be studied, and the interface between the modified layer and the bone in vivo will be explored, in addition, the effect of the microstructure of different modified layers on the osteoblast, bone marrow stromal cell adhesion and osteogenic expression (including proliferation, differentiation and matrix mineralization) as well as bacterial adhesion and proliferation in vitro will be realized. In order to facilitate the β-titanium alloy to be used on clinic, a project to gain a modified nanolayer with bioactivity, osteoinductivity and antimicrobial ability will be proposed.

评估说明

    国家自然科学基金项目“β-钛合金表面纳米活化、可诱导骨再生及抗菌多功能生物表层的构建及其性能评价”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

此文由 爱科学 编辑!:首页 > 科学基金 > 科学基金3 » β-钛合金表面纳米活化、可诱导骨再生及抗菌多功能生物表层的构建及其性能评价

推荐文章