對采用鈦合金以及不銹鋼加工的人工關(guān)節(jié)，通過離子束進(jìn)行表面改性，可提高其耐磨性能和抗腐蝕性能，減少植入體在使用過程中產(chǎn)生的磨屑，降低由于磨蝕產(chǎn)物離子析出對植入體周圍組織產(chǎn)生的不良反應(yīng)，提高植入體的服役年限和減少患者的痛苦。

　　例如在不銹鋼心血管植入支架NiTi形狀記憶合金的表面鍍一層聚合物膜或覆蓋一層有抗凝基因的內(nèi)皮細(xì)胞膜等來改善支架的生物學(xué)特性，能有效降低血栓形成，提高支架的血液相容性。

　　目前應(yīng)用于生物醫(yī)用材料的表面改性技術(shù)，主要是通過離子注入或電化學(xué)方法在基體表面制備生物惰性薄膜，以提高植入物的抗腐蝕性和血液相容性。其中研究較多的是類金剛石薄膜、氮化鈕薄膜、碳化硅薄膜、高聚物涂層、纖維涂層、仿生涂層等。

　　對Ti6Al4V合金進(jìn)行表面處理改性，可以在其表面進(jìn)行陽極氧化獲得比較連續(xù)的Ti0₂氧化膜；或者在其表面沉積上一層鍍層，如羥基磷灰石（HA）、TiN、TiAlN等。這些表面涂層可以提高材料的生物活性，也能有效改善其表面Ti0₂層的耐蝕性、耐磨性能，延長其使用壽命。

　　Yildiz等對比研究了三種表面鍍層TiN,TiAlN和Al₂0₃，發(fā)現(xiàn)在這三種鍍層中Al203耐磨性能最好，TiAlN硬度最大，且三種鍍層都能提高耐蝕性能，其中TiAlN最好。

　　Sout在Ringer's溶液中，用EIS方法對比研究Ti-6Al-4V合金表面鍍HA后其耐蝕性能的變化，結(jié)果表明帶鍍層合金的電化學(xué)行為特征表現(xiàn)為大面積涂層與孔洞共存，這些孔洞使得鈦合金基板暴露在侵蝕性介質(zhì)中，EIS解析中采用雙層膜模型，水合氧化物和磷酸鹽化合物的沉積封閉鍍層中的孔洞，這種阻塞作用提高了電阻值，但是這些沉淀對于減少系統(tǒng)內(nèi)金屬離子的溶出只起到一定的作用，并不能有效地阻礙金屬離子的溶解；陶瓷涂層對鈦合金的耐蝕性能影響不大，合金的耐蝕性能主要取決于其表面鈍化的能力，陶瓷涂層的孔隙率對此也略有影響。

　　Cabrini在鈦合金表面等離子噴涂HA涂層后發(fā)現(xiàn)其電流密度增加一個數(shù)量級。材料的表面狀態(tài)也對其耐蝕性能和生物相容性具有重要的影響；Leinenbach研究了四種表面處理方法對兩種鈦合金的疲勞行為的影響，經(jīng)過噴砂和熱氧化處理的合金疲勞強(qiáng)度減小，而陽極氧化處理過的材料比拋光的疲勞強(qiáng)度要好。

　　針對鎂合金，Zhang X P等對比研究了采用微弧氧化的方法前后AZ91合金的耐蝕性能和耐磨性能，結(jié)果表明未處理合金的浸漬21天時的平均失重速率是處理后合金的1.5倍，自腐蝕電位由-1.5786V正移至-0.43019V，自腐蝕電流密度由0.028703A/cm²下降至2.0456×10^-7A/cm²，腐蝕性能和耐磨性能都得到顯著的提高。王亞明等采用微弧氧化法在MB6鎂合金表面制備了含硅和磷元素的MgO陶瓷化涂層，采用SEM、XRD、EDS等方法分析表明：涂層厚約6μm,表面有微孔，但涂層內(nèi)層致密，在模擬體液中進(jìn)行浸泡試驗(yàn)后，鎂合金基體的失重量明顯高于微弧氧化涂層，致密涂層具有較好的抗CL^-離子侵蝕的能力，但隨浸泡時間延長，涂層表面出現(xiàn)明顯的微裂紋，加速對基體的腐蝕。

　　Shi P等在純鎂表面采用微弧氧化得到多孔的氧化鎂涂層，而后采用溶膠-凝膠工藝進(jìn)行封孔并采用水熱處理使其牢固，分析后發(fā)現(xiàn)涂層由氧化鎂和Ti02組成，厚度12μm,通過電化學(xué)阻抗譜和極化曲線測試發(fā)現(xiàn)與未處理試樣相比，抗腐蝕能力增加了30倍。

　　醫(yī)用鎂合金表面改性己成為新一代生物材料的研究重點(diǎn)，開發(fā)具有梯度、可控降解、表面/界面功能的新型醫(yī)用鎂合金生物復(fù)合涂層將是生物醫(yī)用鎂合金材料研究的方向。

　　結(jié)束語

　　生物醫(yī)用材料在人體這一嚴(yán)苛的腐蝕環(huán)境中的腐蝕性能是決定其使用壽命以及使用性能的關(guān)鍵因素，同時也與生物相容性息息相關(guān)。目前生物醫(yī)用材料正在向多種材料復(fù)合、性能互補(bǔ)的方向發(fā)展，運(yùn)用材料學(xué)、腐蝕科學(xué)、表面工程、生物組織工程、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)等多學(xué)科理論，開展生物材料表面改性研究，來有效提高醫(yī)用金屬材料耐蝕性能、生物相容性能，并賦予植入體新的功能，是生物材料領(lǐng)域的發(fā)展的重要趨。

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