介绍开发具有良好力学性能、生物活性和生物相容性等高性能的先进亚博网站下载生物材料是人们的迫切需要紧急的人口老龄化不仅在日本，而且在欧洲和美国。另外，是否能快速的形成骨质与骨质疏松症相关的骨折实现与否对维持老年人高质量生活(QOL)的医学应用也很重要。此外，成骨细胞和破骨细胞等骨细胞的活性也可用于生物材料的性能。亚博网站下载像成骨细胞和破骨细胞这样的骨细胞需要粗糙的表面作为细胞支架来附着细胞分化［1］．因此，对于高性能生物材料而言，对其多孔结构和表面形貌的特殊研究对于实亚博网站下载现快速恢复的早期治疗具有重要意义。对于人工关节等金属植入物，作为细胞支架的表面处理对于提高骨细胞的生物活性和获得骨传导等生物活性非常重要。由于金属本身不具有骨传导等生物活性，一般在人工关节等金属植入物表面进行羟基磷灰石、磷酸钙等生物活性陶瓷材料涂层，以获得骨传导和表面粗糙度[2-5]。亚博网站下载因此，对金属植入物特别是钛及其合金进行有效而简单的表面处理是开发高性能先进生物材料的迫切需要。亚博网站下载 几十年来，许多研究人员报道了金属的各种表面处理方法，如溶胶-凝胶涂层、离子注入、等离子喷涂和化学处理[2-8]。然而，由于这些溶胶-凝胶涂层、离子注入、等离子体喷涂和化学处理需要复杂的过程而金属表面的长期处理，则需要发展简单、快速的表面处理技术。在此，以磷酸或甘油磷酸钙溶液为阳极氧化处理进行人工关节用钛金属的表面改性。钛阳极氧化的处理方法在酸性溶液中，可以在极短的时间内在钛上合成具有纳米孔的钛氧化物层。钛的阳极氧化在酸溶液中,预计磷离子可以同时存在掺杂成氧化钛层以及在氧化钛层中引入许多独特的纳米孔。预计在氧化钛层中同时掺杂磷离子对骨样磷灰石的形成和骨细胞的活化是有效的。 在本研究中，研究了它们的微观结构氧化钛通过阳极氧化处理制备的层是详细地调查x射线衍射(X射线衍射),扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(透射电镜)．此外，利用x射线光电子能谱(光电子能谱)．主要目的是明确钛的合成条件对医用氧化钛层微观结构的影响。 实验的程序以钛片(10×10×0.4 mm, Niraco Co.Ltd, Japan)为起始材料。钛片用各种磨砂SiC纸抛光，然后用HF和HNO的混合物清洗3.(=1:3)溶液去除钛表面的天然氧化层。的治疗方法阳极氧化在0.25 M磷酸或0.06 M甘油磷酸钙(C3.H7.曹6.P)作为电极，在50v至350v直流电压下，在RT至353k下工作2分钟。阳极氧化以钛片为阳极，碳棒(直径=5 mm，长度= 50 mm, Toyo carbon)为阴极。阳极氧化处理时，阳极与阴极距离为30 mm。在每个电极中阳极氧化得到的产品用乙醇洗涤，在323 K的烘箱中干燥。 通过XRD（RINT 2500，Rigaku）测量，确定通过阳极氧化处理获得的产品的结构成分。微观结构艾尔特性产品种类用扫描电镜（SEM）观察了它们的结构(日立，S-4500)，带加速电压的15千伏。这个详细的微观结构是对产品进行通过TEM(JEOL，JEM2010-SP)带加速电压的200千伏。的电态评估P2p用XPS (XPS, JPS9010-MC, JOEL)对阳极氧化处理后的样品进行了深度分析P2p光电子能谱光谱在氩气中蚀刻1 ~ 120 min后测定。 结果与讨论通过以下方式获得的样本：阳极氧化经0.25 M磷酸或0.06 M甘油磷酸钙在350v直流电压下氧化2 min后，样品表面呈灰色获得在此合成条件下，通过阳极氧化处理具有独特的多孔结构，具有直径为几百纳米的单向孔，即纳米孔。通过SEM对这些纳米孔的表面形貌进行了详细的观察。图1显示了钛样品在0.25 M磷酸和350 V甘油磷酸钙溶液中阳极氧化处理2 min后的SEM观察结果。在磷酸中阳极氧化处理制备的样品显示了许多直径为数百nm的纳米孔。然而，与在磷酸中进行阳极氧化处理的样品相比，在甘油磷酸钙溶液中通过阳极氧化处理制备的样品具有许多具有更均匀孔径和圆形形貌的纳米孔。纳米孔的数量和形态取决于阳极氧化电极溶液的类型。Furthermore f罗扫描电镜的观察横截面样品(此处未显示),这个厚氧化层是约5到10μm在350 V的磷酸和甘油磷酸钙溶液中阳极氧化处理2分钟的样品． 
(一)(B) 图1。在（A）0.25 M磷酸和（B）甘油磷酸钙溶液中阳极氧化处理后钛样品的SEM观察结果(Ca-GP)， 350 V, 2分钟。 图2为0.25 M磷酸和0.06 M甘油磷酸钙在350 V下阳极氧化2 min制备的样品的XRD结果的表面一层由阳极氧化在350五、显示宽峰之间2θ=20°和2θ= 30°，被鉴定为锐钛矿相，尽管这些氧化层的结晶度强烈依赖于阳极氧化处理的溶液。在甘油磷酸钙溶液中进行阳极氧化处理的情况下，与阳极氧化处理的样品相比，样品显示出具有更高结晶度的锐钛矿相通过TEM对样品的微观结构进行了更详细的观察。这个TEM观察的结果(这里没有显示)表明氧化层s由预计起飞时间细晶粒尺寸s在磷酸和甘油磷酸钙溶液中阳极氧化制备的样品的直径为20-50 nm．尽管在磷酸和甘油磷酸钙溶液中制备的样品具有不同的氧化钛层结晶度，但在磷酸和甘油磷酸钙溶液中通过阳极氧化制备的样品之间氧化钛的粒度没有很大差异。 
图2。对0.25 M磷酸和0.06 M甘油磷酸钙(Ca-GP)在350 V下阳极氧化2 min后的样品进行XRD分析。 因此，阳极氧化处理的合成条件，如电极类型、磷酸溶液浓度、酸溶液温度、直流电压等，可以控制纳米孔的尺寸、形貌和体积[9,10]。在磷酸和甘油磷酸钙溶液中阳极氧化制备的氧化层的P2p的XPS谱图在Ar蚀刻1 - 120 min时测量。XPS谱图与蚀刻时间如图3所示。XPS结果表明，在磷酸和甘油磷酸钙溶液中阳极氧化制备的氧化钛层中均掺杂了磷离子。在磷酸溶液中阳极氧化制备的样品，特别是氧化层表面的磷离子会以P5＋状态，而层内的磷离子P３＋状态。相反，在甘油酸钙溶液中阳极氧化制备的样品，其深度分布曲线P5＋和P3.+不同于在磷酸溶液中。这两个P5＋和P3.+在磷酸溶液中通过阳极氧化法将其均匀地掺杂到氧化钛层中。根据图3中的结果，在甘油磷酸钙溶液中通过阳极氧化对氧化钛层进行60分钟的蚀刻后，XPS的磷离子分布减小，然而，在磷酸溶液中通过阳极氧化对氧化钛层进行120分钟的蚀刻后，磷离子的分布仍然得到确认。因此，与磷酸中阳极氧化相比，在甘油磷酸钙溶液中阳极氧化的氧化钛层中的磷离子没有深度掺杂。磷离子深度分布不同的一个原因被认为是由于磷酸和甘油磷酸钙溶液的浓度，其中磷酸溶液的浓度是磷酸溶液的四倍作为甘油磷酸钙溶液进行阳极氧化处理。 
图3。在磷酸和甘油磷酸钙溶液(Ca-GP)中进行阳极氧化处理，Ar蚀刻1 ~ 120 min，所得氧化层P2p的XPS谱图。 T这些结果表明在氧化钛层中成功地产生了许多独特的纳米空穴，同时也产生了磷离子掺杂成氧化钛层这是通过在磷酸或甘油磷酸钙溶液中阳极氧化处理，导致简单和快速的处理，作为医疗用途的钛的表面改性。在本研究中获得的这些材料的生物活性目前正在使用SB亚博网站下载F浸泡试验进行调查。 结论本文采用磷酸或甘油酸钙溶液进行阳极氧化处理，对人工关节钛金属进行表面改性。扫描电镜观察表明厚氧化层的约5到10μm在两种溶液中用350 V阳极氧化处理2分钟制备的样品的厚度．在磷酸中通过阳极氧化处理制备的样品显示出许多直径为数百nm的纳米孔，而在甘油磷酸钙溶液中通过阳极氧化处理制备的样品具有许多具有更均匀孔径和圆形形貌的纳米孔。这些氧化层s由预计起飞时间细晶粒尺寸s在磷酸和甘油磷酸钙溶液中通过阳极氧化处理制备的两种样品的直径均为20-50 nm．XPS结果表明，在磷酸和甘油酸钙溶液中阳极氧化制备的样品的氧化钛层中均掺杂了磷离子。这些含有纳米孔和掺杂磷离子的粗糙表面有望用作细胞支架细胞分化通过阳极氧化处理对钛氧化物进行表面改性，从而实现钛的生物活性。 确认作者希望感谢加拿大NSERC对这项工作的财政支持。 工具书类1.B. Kasemo，“生物材料和植入表面:表面科学方法”，实习生。亚博老虎机网登录口腔颌面种植体，3.(1988) 247 - 259。 2.王志强，“钛的电偶阳极化，阳极膜的结构和组成”，电化学。学报,11(1988)1539-1549. 3.J. Pouilleau, D. Devillers, F. Garrido, S. Durand-Vidal and E. Mahe，“Passive Titanium Oxide Films的结构和组成”，Mater. Mater。科学。,和Eng.,B47(1997) 235 - 243。 4.J. P. Schreckenbach, G. Mark, F. Schlottig, M. Textor和N.D. Spencer，“生物医学应用阳极火花转换钛表面的表征”, j .板牙。科学。,MA.Ters. in Med.,10(1999) 453-457. A.“Ti6Al4V合金的高厚度阳极氧化性能研究”，材料科学与工程学报，vol . 32, no . 3, no . 3”，科学。,MA.Ters. in Med.,3.(1992) 408 - 412。 5.坂本仲平，山口S.，金野M.，武田S.和m .冈崎“α-磷酸三钙水解制备羟基磷灰石晶须的新方法2.O和有机溶剂”,j。陶瓷。Soc。82(1999) 2029 - 32。 6.Nakahira和k .江“评价M显微结构与s渗出性中耳炎Properties的Hydroxyapatite / TiComposites”,J.陶瓷加工材料。，2.(2001)1 - 7。 7.中平，F.西村，S.加藤，M.岩田和武田,“基于水相电泳沉积工艺的多孔陶瓷绿色制备”,j。陶瓷。Soc。86(2003）1230 - 32。 8.K．K馆, T。久保和A.Nakahira”,TiO 2的表征及某些性质2.在“透明国际”s在酸中阳极氧化表面s解决”,电力用水、蒸汽和水溶液，的进步科学。Maruzen,技术。东京,2005,页．390 - 394。 A.中平，小西，横田惠，本间，梅崎，有谷和田中，"tio2的合成与表征2.D开与P我国家统计局,A.根据地Oxidation的T安腾在A.cids解决”,j .陶瓷。Soc。日本的114(2006) 46-50. 联系方式 |