钛表面铜离子注入对细菌和细胞行为的影响

医用钛及其合金被广泛用作骨组织替换材料,但缺乏抗菌性,易导致细菌感染。铜具有良好的抗菌性能,将其引入到钛表面,可改善医用钛的抗菌性能;然而铜含量过高对细胞具有毒性。因此,需要调节铜的含量,实现铜的抗菌性能和细胞相容性之间的平衡。本研究采用等离子体浸没离子注入技术对医用钛进行表面改性,获得表面含铜量不同的样品,并研究改性钛表面对细菌和细胞行为的影响。结果表明,钛表面含铜量较低的样品能够促进大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的增殖,但对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌没有抑制能力;随着离子注入时间的延长,钛表面含铜量较高的样品抗菌能力显著提高,同时也未产生明显细胞毒性。因此,通过控制钛表面的铜含量,可以获得兼具良好抗菌性能和生物相容性的钛植入材料。