钛合金表面氧化石墨烯/氧化锌纳米复合涂层的制备及性能

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Ti6Al4V合金由于具有良好的耐蚀性、生物相容性、机械性能等物理化学特性,被广泛用于骨融合、骨固定和关节置换手术等生物医学领域。然而,未经修饰的钛合金在植入人体后面临着有害金属离子释放,易发生细菌感染,以及无法与周围骨组织建立牢固的化学键合,甚至发生植入物松动的风险。为此,本项目利用聚多巴胺(PDA)拥有丰富的活性官能团,在水环境中具有强粘附性质的特点,分别在聚多巴胺预处理的Ti6Al4V合金表面制备氧化石墨烯涂层(GP/T)和氧化石墨烯/纳米氧化锌复合涂层(GZP/T)。通过对上述涂层在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中的抗菌性能以及在林格氏液中的耐蚀性能研究,以期评价Ti6Al4V合金作为植入物材料,经过表面修饰后的耐蚀性能和抗菌性能改善效果。结果表明:聚多巴胺发挥“双面胶”桥接作用,增强了涂层与基底材料间的化学键合;低浓度GO悬浮液形成的GP/T试样和GZP/T试样具有最好的耐蚀性;GP/T涂层抗菌率随着GO浓度增大而增大;GZP/T复合涂层中ZnO起主要抗菌作用。本项目通过表面改性,对研发兼具耐蚀、抗菌、促细胞生长的个性化植入假体材料提供了理论依据和技术支持。