Enhanced wear resistance, antibacterial performance, and biocompatibility using nanotubes containing nano-Ag and bioceramics in vitro

IF 8.1 1区 医学 Q1 ENGINEERING, BIOMEDICAL
Qingge Wang, Jia Liu, Hong Wu, Jingbo Liu, Yaojia Ren, Luxin Liang, Xinxin Yan, Ian Baker, Shifeng Liu, V. V. Uglov, Chengliang Yang, Liqiang Wang
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Abstract

理想的钛基关节植入物应避免力屏蔽, 且具有良好的生物活性和抗感染性能。为满足这些要求, 研究人员以低弹性模量合金Ti–35Nb–2Ta–3Zr为基底, 采用阳极化、沉积和旋涂等方法制备含有生物陶瓷和银离子的功能涂层, 并将其涂覆在TiO2纳米管 ((80 ± 20) nm 和(150 ± 40) nm) 表面。研究了生物陶瓷 (nano-β-TCP, micro-HA, meso-CaSiO3) 和Ag纳米颗粒 ((50 ± 20) nm) 对纳米管的抗菌活性、摩擦、腐蚀和早期体外成骨行为的影响。摩擦和腐蚀结果表明, 磨损率和腐蚀速率与纳米管表面形貌密切相关。由于粘着磨损和磨粒磨损, 生物陶瓷micro-HA 表现出优异的耐磨性, 磨损率为(1.26 ± 0.06)×10–3 mm3/(N m)。生物陶瓷meso-CaSiO3显示出良好的细胞粘附、增殖能力和碱性磷酸酶活性。含有纳米银的涂层具有良好的抗菌活性, 对大肠杆菌的抗菌率 ≥ 89.5%。研究结果表明, 该功能涂层具有加速成骨的潜力。

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利用含有纳米银的纳米管和体外生物陶瓷增强耐磨性、抗菌性能和生物相容性
理想的钛基关节植入物应避免力屏蔽, 且具有良好的生物活性和抗感染性能。为满足这些要求, 研究人员以低弹性模量合金Ti–35Nb–2Ta–3Zr为基底, 采用阳极化、沉积和旋涂等方法制备含有生物陶瓷和银离子的功能涂层, 并将其涂覆在TiO2纳米管 ((80 ± 20) nm和(150 ± 40) nm) 表面。研究了生物陶瓷 (nano-β-TCP, micro-HA, meso-CaSiO3) 和Ag纳米颗粒 ((50 ± 20) nm) 对纳米管的抗菌活性、摩擦、腐蚀和早期体外成骨行为的影响。摩擦和腐蚀结果表明, 磨损率和腐蚀速率与纳米管表面形貌密切相关。由于粘着磨损和磨粒磨损, 生物陶瓷micro-HA 表现出优异的耐磨性, 磨损率为(1.26 ± 0.06)×10–3 mm3/(N m)。生物陶瓷meso-CaSiO3显示出良好的细胞粘附、增殖能力和碱性磷酸酶活性。含有纳米银的涂层具有良好的抗菌活性, 对大肠杆菌的抗菌率 ≥ 89.5%。研究结果表明, 该功能涂层具有加速成骨的潜力。
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来源期刊
Bio-Design and Manufacturing
Bio-Design and Manufacturing Materials Science-Materials Science (miscellaneous)
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期刊介绍: Bio-Design and Manufacturing reports new research, new technology and new applications in the field of biomanufacturing, especially 3D bioprinting. Topics of Bio-Design and Manufacturing cover tissue engineering, regenerative medicine, mechanical devices from the perspectives of materials, biology, medicine and mechanical engineering, with a focus on manufacturing science and technology to fulfil the requirement of bio-design.
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GB/T 7714-2015
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