多孔碳化硅涂覆生物活性钽新型生物医用材料的影响因素及生物学性能

作     者：马志杰 李京育 曹放 刘蓉 赵德伟 Ma Zhijie;Li Jingyu;Cao Fang;Liu Rong;Zhao Dewei

作者机构：大连理工大学电子信息与电气工程学部生物医学工程学院辽宁省大连市116024 大连大学附属中山医院骨科辽宁省大连市116001 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2021年第25卷第4期

页      面：558-563页

学科分类：1002[医学-临床医学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100215[医学-康复医学与理疗学] 10[医学] 

基　　金：大连市科技创新基金项目(2018J11CY030),项目负责人:赵德伟 国家十三五“国家重点研发计划”项目(2016YFC1102004),项目负责人:赵德伟 

主　　题：骨 材料 支架 钽金属 成骨 多孔 碳化硅 骨小梁 影响因素 

摘      要：背景:多孔碳化硅具有出色的物理和化学特性,可用于修复复杂形状和较长的负重骨缺损,但其不具有生物活性,无法促进骨骼重塑与整合。目的:在多孔碳化硅支架表面沉积钽涂层,评估其生物活性。方法:运用化学气相沉积技术在多孔碳化硅支架表面沉积钽涂层,制作过程中通过设置不同的气体反应流量与温度筛选最佳的制作条件。以最佳的条件制备钽涂层试件,测试其力学性能;将人成骨细胞接种于钽涂层试件表面,培养3,7 d后进行扫描电镜观察。结果与结论:①经过实验参数优化将最佳实验条件控制为:沉积温度1 050℃,氢气流量180 mL/min,氯气流量100 mL/min;②钽涂层试件的抗压强度为(61.4±3.2) MPa,屈服强度为(45.8±2.9) MPa,弹性模量为4.8 GPa;③扫描电镜显示培养3 d时,大量细胞黏附在钽涂层试件表面和多孔结构中,黏附的细胞充分铺展并伸出伪足,相互连接;培养7 d时,细胞覆盖在试件表面,在多孔结构中的细胞伸出伪足,互相交联跨过孔隙,并分泌基质包被微粒结构,逐步铺满孔隙;④结果表明,多孔碳化硅支架表面的钽涂层具有良好的力学性能与生物活性。