纯钛种植体表面不同化学组成微弧氧化膜的结构与成分分析(2)
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定量的Ca、P、Mg成分吋，钛种植体与骨组织间结合会显著增加。本实验通过电解液成分的改变和电参数的控制，使溶液中的Ca、P、Mg元素分别进入氧化层中。能谱证实MAO-1组氧化膜由Ti、Ca、P、0 4种元素组成；MAO-2组氧化膜由Ti、Mg、0 3种元素组成，其中Ti为基体成分，0为氧化过程中产生，而Ca、P、Mg的大量存在则充分说明了微弧氧化中伴随着沉积过程，电解液中的离子进入并参与了氧化膜的形成，从而在钛表面形成了含有不同比例元素的活性氧化层，有利于将来种植体与骨组织间结合。
XRD分析表明MAO-1组和MAO一2组氧化膜均由金红石型的TiO2、锐钛矿型TiO2组成，不同之处在于MAO-1组还含有钙钛矿型CaTiO3，而MAO-2组氧化膜还含有镁钛矿型MgTiO3。金红石型和锐钛矿型TiO2表明氧化膜为致密的陶瓷层结构，并且有研究显示TiO2的生物相容性高于纯钛，尤其是锐钛矿型TiO2已被证实有诱导骨样磷灰石形成功能，具有一定生物活性。钙钛矿型CaTiO3和镁钛矿型MgTiO3衍射峰的存在则说明在微弧氧化过程中由于复杂的化学反应使电解液中的Ca和Mg成分进入到氧化层中，并形成了一定的晶相结构，且含量较高。韩国和瑞典的学者报道了含CaTiO3、MgTiO2的TiO2涂层，在模拟体液中可诱导出骨样磷灰石。因此，可说明MAO—1组和MAO-2组氧化膜均具有一定的生物活性。
4 结论
通过微弧氧化技术在不同电解液中对纯钛表面进行生物改性后所得到的两种氧化膜，具有以下特点：①均形成了粗糙多孔的表面形貌，有利于成骨细胞附着及骨组织生长；②通过电解液成分的改变和电参数的控制，使溶液中的Ca、P、Mg元素分别进入氧化层中，形成了含有不同比例元素的活性氧化层，有利于种植体与骨组织间结合；⑧氧化膜分别由金红石型的TiO2、锐钛矿型TiO2、钙钛矿型CaTiO3和镁钛矿型MgTiO3组成，使种植体具有一定的生物相容性和生物活性；④通过调整电解液成分和电参数，可使电解液成分进入到氧化膜中，并形成相应的晶相结构。
因而，微弧氧化是一种非常有效的钛表面改性技术，可方便地改变钛种植体的表面形貌，提高种植体生物活性，具有良好的应用前景。
编辑/何志斌
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