一種醫(yī)用鈦基底材料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種醫(yī)用鈦基底材料，其包括鈦基底以及在該鈦基底表面上形成的微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的銳鈦礦型二氧化鈦膜層。本發(fā)明還提供一種醫(yī)用鈦基底材料的制造方法，依次包括以下步驟：對鈦基底進(jìn)行表面預(yù)處理，包括拋光和清潔步驟；進(jìn)行酸刻蝕處理，酸刻蝕溶液為硫酸與鹽酸混合溶液，經(jīng)過酸刻蝕處理后在所述鈦基底表面形成微米級孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)行陽極氧化處理，經(jīng)過陽極氧化處理后，在微米級結(jié)構(gòu)上形成納米級孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)；進(jìn)行熱處理，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的銳鈦礦型二氧化鈦膜層。
【專利說明】一種醫(yī)用鈦基底材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物基底材料及其制造方法，尤其涉及一種醫(yī)用鈦基底材料及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物基底材料植入生物體內(nèi)，基底材料的表面會與生物組織產(chǎn)生非常復(fù)雜的生理作用，而生物基底材料的表面物理化學(xué)性質(zhì)，如表面形貌、粗糙度以及表面能等性質(zhì)均可影響其生物學(xué)反應(yīng)(G.Mendonca, D.Mendonca, Biomaterials, 2008, 29:3822)。欽及其合金具有質(zhì)量輕、彈性模量與骨接近、生物相容性和耐蝕性良好的優(yōu)點(diǎn)，而成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的硬組織替換基底材料。但鈦基底材料的表面具有生物惰性，在植入人體后，鈦基底材料與骨組織之間常會形成一層纖維包裹組織，最終導(dǎo)致植入體的失效，難以滿足臨床上的生物活性需求(X.Liu, P.K.Chu, C.Ding, Mater.Sc1.Eng.R, 2004，47:49)。因此需要提供具有高生物活性和相容性的鈦種植體，以減少鈦基底材料與骨組織之間諸多性能上的差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決鈦基底材料表面生物活性和相容性低的問題，本發(fā)明提供一種醫(yī)用鈦基底材料的制造方法，依次包括以下步驟:
[0004]對鈦基底材料進(jìn)行表面預(yù)處理，包括拋光步驟和清洗步驟；
[0005]進(jìn)行酸刻蝕處理，酸刻蝕溶液為體積比為(1-3):1的重量比為48%硫酸(H2SO4)和重量比為18%鹽酸(HCl )，刻蝕溫度為65-90°C，刻蝕時(shí)間為1_3小時(shí)，經(jīng)過酸刻蝕處理后在鈦基底材料表面形成微米級孔結(jié)構(gòu)；
[0006]進(jìn)行陽極氧化處理，電解液為重量比為0.3%-1%的氟化銨(NH4F)和重量比為
0.2%-1%過氧化氫(H2O2)的乙二醇溶液或3-lOmol/L的氫氧化鈉(NaOH)溶液，電壓為10-50V，溫度為室溫，時(shí)間為30-180分鐘，經(jīng)過陽極氧化處理在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)；
[0007]進(jìn)行熱處理，溫度為400-500°C，時(shí)間為2-4小時(shí)，經(jīng)過熱處理在鈦基底材料表面形成具有微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的銳鈦礦型二氧化鈦(TiO2)膜層。微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的孔徑范圍為10納米至6微米。
[0008]在表面預(yù)處理步驟中，鈦基底材料的拋光是采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨至1200#，鈦基底材料的清洗是依次采用丙酮、乙醇和水超聲清洗，而后晾干備用。
[0009]在酸刻蝕步驟后，取出鈦金屬基底進(jìn)行超聲清洗，晾干備用。
[0010]在陽極氧化步驟中，陽極氧化的電解液為含重量比為0.3%-1%的氟化銨(NH4F)和重量比為0.2%-1%過氧化氫(H2O2)的乙二醇溶液，得到微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)；陽極氧化的電解液為3-10mol/L的氫氧化鈉(NaOH)溶液，得到微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
[0011]熱處理步驟在馬弗爐中進(jìn)行，用以將陽極氧化后無定形的二氧化鈦膜晶化成銳鈦礦型二氧化鈦膜層。
[0012]通過上述方法制造的醫(yī)用鈦基底材料包括鈦基底以及在該鈦基底表面上形成的微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的銳鈦礦型二氧化鈦膜層。微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)為微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)或微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的孔徑范圍為10納米至6微米，其表面結(jié)構(gòu)使其具有高的生物活性和生物相容性。上述制造醫(yī)用鈦基底材料的方法可廣泛地應(yīng)用于對金屬種植體的表面改性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為實(shí)施 例1與實(shí)施例2中所得到鈦基底材料的SEM照片。
[0014]圖2為實(shí)施例1與實(shí)施例2中所得到鈦基底材料的Raman光譜。
[0015]圖3為實(shí)施例1、對比例2和對比例3中所得到鈦基底材料的的SEM照片。
[0016]圖4為MG63細(xì)胞分別在實(shí)施例1、對比例1、對比例2和對比例3所得到的鈦基底材料上培養(yǎng)24小時(shí)后的SEM照片。
[0017]圖5為MG63細(xì)胞分別在實(shí)施例1、對比例1、對比例2和對比例3所得到的鈦基底材料上培養(yǎng)I天、3天和7天后的MTT吸光值。
[0018]圖6為實(shí)施例2和對比例4中所得到鈦基底材料的SEM照片。
[0019]圖7為MG63細(xì)胞分別在實(shí)施例2、對比例1、對比例4所得到的鈦基底材料上培養(yǎng)24小時(shí)后的熒光圖。
[0020]圖8為MG63細(xì)胞分別在實(shí)施例2、對比例I和對比例4所得到的鈦基底材料上培養(yǎng)I天、3天和7天后的MTT吸光值。
[0021]圖9為實(shí)施例1、實(shí)施例2、對比例1、對比例2在SBF溶液中浸泡14天后的SEM照片。
[0022]圖10為實(shí)施例1和實(shí)施2所得到鈦基底材料表面的沉積物膜層的EDS分析譜圖。
[0023]圖11為實(shí)施例1和實(shí)施2所得到鈦基底材料表面的沉積物膜層的紅外分析譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1:
[0025]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0026]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0027]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于含0.3%NH4F和0.2%H202的乙二醇電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為50V，時(shí)間為30分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0028]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。如圖1 (a)和(b)的SEM照片顯示，該微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)的孔徑范圍為 lOnm-6 μ m。
[0029]實(shí)施例2:[0030]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0031 ] 將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0032]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于5mol/L的NaOH電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為15V，時(shí)間為120分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0033]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)。如圖1 (c)和(d)的SEM照片顯示，該微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)的孔徑范圍為 lOnm-6 μ m。
[0034]在圖2的Raman光譜中，曲線a對應(yīng)于實(shí)施例1中具有微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)的二氧化鈦膜，曲線b對應(yīng)于實(shí)施例1中具有微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)的二氧化鈦膜。在Raman光譜的波長為和638CHT1處出現(xiàn)了銳鈦礦型TiO2的特征譜峰，由此證實(shí)在實(shí)施例1和實(shí)施例2中，經(jīng)過熱處理后鈦基底材料的表面膜層主要成分是銳鈦礦型TiO2。
[0035]實(shí)施例3:
[0036]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0037]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0038]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于含0.3%NH4F和0.2%H202的乙二醇電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為40V，時(shí)間為60分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0039]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為40nm-6 μ m的微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
[0040]實(shí)施例4:
[0041]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0042]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0043]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于5mol/L的NaOH電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為10V，時(shí)間為180分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0044]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為20nm-6 μ m的微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)。
[0045]實(shí)施例5:[0046]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0047]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0048]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于含0.3%NH4F和0.2%H202的乙二醇電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為35V，時(shí)間為30分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0049]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為50nm-6 μ m的微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
[0050]實(shí)施例6:
[0051]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0052]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0053]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于3mol/L的NaOH電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為20V，時(shí)間為60分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0054]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為30nm-6 μ m的微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)。
[0055]實(shí)施例7:
[0056]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0057]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0058]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于含1%NH4F和1%H202的乙二醇電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為50V，時(shí)間為180分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0059]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為30nm-6 μ m的微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
[0060]實(shí)施例8:
[0061]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0062]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0063]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于10mol/L的NaOH電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為15V，時(shí)間為120分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0064]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為20nm-6 μ m的微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)。
[0065]實(shí)施例9:
[0066]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0067]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在85°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0068]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于0.3%NH4F和0.2%H202的乙二醇電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為50V，時(shí)間為30分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0069]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為20nm-5 μ m的微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
[0070]實(shí)施例10:
[0071]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0072]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在85°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級鈦孔結(jié)構(gòu)。
[0073]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于5mol/L的NaOH電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為15V，時(shí)間為180分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，在微米級孔結(jié)構(gòu)上形成納米級氧化鈦孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
[0074]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有孔徑范圍為15nm-5 μ m的微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)。
[0075]對比例1:
[0076]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0077]對比例2:
[0078]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0079]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于體積比為2:1的48%H2S04和18%HC1酸刻蝕溶液中，在75°C的溫度下刻蝕I小時(shí)，取出后超聲清洗，在鈦板表面形成微米級孔結(jié)構(gòu)。
[0080]將經(jīng)過酸刻蝕的鈦板置于馬弗爐中，450°C煅燒2小時(shí)。
[0081]對比例3:
[0082]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0083]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于含0.3%NH4F和0.2%H202的乙二醇電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為50V，時(shí)間為30分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，形成納米級孔結(jié)構(gòu)。
[0084]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有納米級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
[0085]對比例4:
[0086]取規(guī)格為IOmmX IOmmX2mm的純鈦板，采用碳化碳水磨砂紙逐級打磨拋光至
1200#,依次用丙酮、乙醇和水超聲清洗，晾干備用。
[0087]將經(jīng)過表面預(yù)處理的鈦板置于5mol/L的NaOH電解溶液中進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，電壓為15V，時(shí)間為120分鐘，取出后以純水沖洗再干燥，形成納米級孔結(jié)構(gòu)。
[0088]將經(jīng)過陽極氧化的鈦板置于馬弗爐中，在450°C溫度下煅燒2小時(shí)，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成銳鈦礦型二氧化鈦膜層，該二氧化鈦膜具有納米級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)。
[0089]實(shí)施例1與對比例I至3的對比:
[0090]圖3為實(shí)施例1、對比例2和對比例3的SEM照片，其中()、(a2)、(a3)對應(yīng)于對比例2的SEM照片，(1^)、(132)、(133)對應(yīng)于對比例3的SEM照片，(Cl)、(c2)、(C3)對應(yīng)于實(shí)施例I的SEM照片。圖4為MG63細(xì)胞分別在實(shí)施例1、對比例1、對比例2和對比例3所得到的鈦基底材料上培養(yǎng)24小時(shí)后的SEM照片。其中，(ai)、(a2)對應(yīng)于對比例I的SEM照片，Cb1), Cb2)對應(yīng)于對比例2的SEM照片，(ci)、(c2)對應(yīng)于對比例3的SEM照片，Cd1),(d2)對應(yīng)于實(shí)施例1的SEM照片。MG63細(xì)胞在純鈦板表面上呈現(xiàn)梭形，細(xì)胞的偽足伸展不明顯，沒有完全鋪展開。而在對比例2、對比例3、實(shí)施例1得到的鈦基底材料表面，細(xì)胞生長的比較舒展，呈現(xiàn)多偽足的伸展，細(xì)胞在材料表面黏附較好。
[0091]圖5為MG63細(xì)胞分別在實(shí)施例1、對比例1、對比例2和對比例3所得到的鈦基底材料上培養(yǎng)I天、3天和7天后的MTT吸光值(OD)。從圖中可以看出，培養(yǎng)I天后，MG63細(xì)胞在實(shí)施例1和對比例3所得到的鈦基底材料上細(xì)胞數(shù)量稍多于對比例I和對比例2上的細(xì)胞數(shù)量。培養(yǎng)3天后，實(shí)施例1、對比例2和對比例3表面的細(xì)胞數(shù)量均多于對比例I表面的，但對比例3表面的細(xì)胞數(shù)量和實(shí)施例1表面的細(xì)胞數(shù)量并無明顯區(qū)別，所以培養(yǎng)3天后在不同材料表面的細(xì)胞數(shù)量呈現(xiàn)如下規(guī)律:實(shí)施例1~對比例3>對比例2>對比例I。繼續(xù)培養(yǎng)7天后,細(xì)胞實(shí)施例1、對比例2和對比例3表面的生長情況均好于對比例I表面的，其中實(shí)施例1表面的細(xì)胞數(shù)量是最多的，不同材料表面的細(xì)胞數(shù)量呈現(xiàn)如下關(guān)系:實(shí)施例1>對比例3>對比例2>對比例I。
[0092]表1為實(shí)施例1、對比例1、對比例2和對比例3的水滴接觸角數(shù)值。
[0093]表1
[0094]
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)用鈦基底材料，其特征在于，包括鈦基底以及在該鈦基底表面上形成的微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的銳鈦礦型二氧化鈦膜層。
2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用鈦基底材料，其特征在于，微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)為微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)或微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用鈦基底材料，其特征在于，微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的孔徑范圍為10納米至6微米。
4.一種醫(yī)用鈦基底材料的制造方法，其特征在于，依次包括以下步驟: 對鈦基底進(jìn)行表面 預(yù)處理，包括拋光和清潔步驟； 進(jìn)行酸刻蝕處理，酸刻蝕溶液為硫酸與鹽酸混合溶液，經(jīng)過酸刻蝕處理后在所述鈦基底表面形成微米級孔結(jié)構(gòu)，所述酸刻蝕溶液為體積比為A:1的重量比為48%硫酸溶液和重量比為18%鹽酸溶液混合，刻蝕溫度為65-90°C，刻蝕時(shí)間為1-3小時(shí)，其中1≤A≤3 ; 進(jìn)行陽極氧化處理，經(jīng)過陽極氧化處理后，在微米級結(jié)構(gòu)上形成納米級孔結(jié)構(gòu)，即形成微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)； 進(jìn)行熱處理，經(jīng)過熱處理后在鈦基底材料表面形成的微米/納米多級復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的銳鈦礦型二氧化鈦膜層。
5.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述陽極氧化的電壓為10-50V，溫度為室溫，時(shí)間為30-180分鐘。
6.如權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述陽極氧化的電解液為含重量比為0.3%-1%的氟化銨和重量比為0.2%-1%過氧化氫的乙二醇溶液，得到微米/納米多級海綿狀孔結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述陽極氧化的電解液為濃度為3-1OmoI/L的氫氧化鈉溶液，得到微米/納米多級網(wǎng)絡(luò)狀孔結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述熱處理步驟的溫度為400-500°C，時(shí)間為2-4小時(shí)。
【文檔編號】A61L27/50GK103520776SQ201210232397
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】林昌健, 姜品良, 梁建鶴, 王蕾 申請人:北京納通科技集團(tuán)有限公司, 廈門大學(xué)