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钛及钛合金凭借其优良的生物相容性、耐蚀性、力学性能逐渐成为牙种植体、骨创伤产品以及人工关节等人体硬组织替代物和修复物的首选材料。目前,人们对生物材料的研究主要集中在材料的生物相容性、组织相容性、血液相容性等方面,忽略了生物材料细菌粘附方面的研究。生物材料的失效是主要以生物材料为中心的感染(biomaterial centered infection(BCI)),材料表面的细菌粘附是导致感染的始动因素。几乎所有的细菌都能产生粘附素,具有粘附能力。而对于牙种植体材料而言,种植体周围炎就是一类以种植体材料为中心的感染,是导致种植体失效的主要原因,而细菌的粘附被认为是种植体周围炎发病的始动因子。因此,减少细菌在种植体材料表面的粘附可以降低种植体周围炎的发病率,提高种植体植入手术的成功率。钛及钛合金材料的失效形式:磨损,腐蚀均发生于其表面,表面改性处理是解决这些问题的既可行又有效的途径。本论文研究探索利用传统的表面改性工艺:等离子体氮化和多弧离子镀,对作牙种植体材料用纯钛(TA2)及钛合金(TC4)进行表面改性,在材料表面形成Ti-N改性层和TiN镀层,使纯钛(TA2)及钛合金(TC4)表面获得抗细菌粘附性能。采用Spectrum GDA750辉光放电光谱仪测定改性层的元素分布情况;Axiovert 25CA(Zeiss)光学图像分析仪观察改性层的显微组织;D/max2500型X射线衍射仪分析改性层的相结构;Leco M-400-H1型硬度测量仪检测改性层硬度;Jeol-JSM-6360LV扫描电子显微镜观察处理前后的表面形貌;TR-240型粗糙度仪测量改性处理前后试样表面的粗糙度;OLYMPUS-BX51T-32000荧光显微镜观察改性处理前后试样表面的细菌粘附情况;使用OLYMPUS-C-5060-Wide-Zoom数码照相机拍摄细菌粘附照片;使用SPSS软件分析比较了处理前后材料表面的抗细菌粘附性能以及Ti-N改性层与TiN镀层的抗细菌粘附性能之间的差异;分别采用静态浸泡腐蚀实验和电化学腐蚀实验测试改性表面在人工唾液中的耐蚀性能。结果表明:纯钛(TA2)及钛合金(TC4)经过等离子体渗N和多弧离子镀改性表面后,得到均匀、致密的改性层,渗N改性层的厚度分别为4.8μm、6μm;TiN镀层的厚度分别为3.8μm、4μm;表面改性层的显微硬度较基体显著提高;渗N改性层相组成主要为TiN、Ti2N、α-Ti,TiN镀层相组成为单一的TiN;改性处理后试样表面形貌和表面粗糙度均发生变化;细菌粘附实验显示:纯钛(TA2)及钛合金(TC4)表面处理后,表面的细菌粘附数量显著降低,获得抗细菌粘附性能。经统计学分析表明,未处理与处理表面之间的抗细菌粘附性能有显著差异,两种工艺改性处理表面的抗细菌粘附性能基本上不存在统计学意义的差异;人工唾液中静态浸泡实验及电化学腐蚀实验均表明纯钛(TA2)及钛合金(TC4)经等离子体渗N和多弧离子镀改性后,耐蚀性均有不同程度的提高。