表面机械研磨对医用钛合金生物活性的影响

摘要 采用表面机械研磨（SMAT）法对Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn（TLM）钛合金进行了处理，并考察了SMAT处理前后钛合金样品表面的生物仿生矿化、蛋白吸附及成骨细胞的黏附行为.表征结果显示，SMAT处理不会改变TLM钛合金样品表面的物相组成及晶粒尺寸，但会显著改变合金的表面粗糙度、拓扑结构、亲水性及表面不同化学态氧元素的含量.在模拟体液中浸泡28 d后，未经SMAT处理的TLM钛合金样品表面没有检测到新化合物的生成，而经SMAT处理后的合金样品表面已诱导出直径为1~2 μm、钙磷比约为1.58的羟基磷灰石前驱物.体外实验结果表明，SMAT处理后的钛合金样品表面能从血清中吸附更大数量的蛋白，且成骨细胞在处理后的样品表面表现出更好的黏附状态.经SMAT处理后的钛合金样品表面表现出更强的生物矿化、蛋白吸附及促细胞黏附能力，这与其表面具有更大的表面粗糙度、更好的亲水性及富含更多的基础Ti—OH基团有关