不同晶体结构的TiO_2薄膜的制备及表面性能研究

采用溶胶凝胶法制备具有不同晶体结构的TiO_2薄膜,研究了环境湿度、基体材料和催化剂酸种类等条件对薄膜质量(如完整性和晶体结构的单一性等)的影响,并在优化后的工艺条件下分别制备出了具有单一锐钛矿相和单一金红石相的均匀致密的纳米晶TiO_2薄膜,结合表面能测试和红外光谱分析研究了两种不同晶体结构的TiO_2的表面性能,结果发现锐钛矿型TiO_2和金红石型TiO_2表面都能捕获-OH基团,锐钛矿型TiO_2表面有更多的-OH基团,表面能更高,表面亲水性更好.

银掺杂剂量对内皮细胞增殖性能的影响

利用BCA蛋白测定法对银掺杂的二氧化钛(Ag-TiO2)薄膜表面人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的增殖性能进行了研究,并利用细胞毒性LDH实验、免疫荧光标记等方法对影响因素进行了初步探讨。实验结果表明,随着薄膜中掺银剂量的增加,细胞增殖性能降低。其降低原因不是由银的细胞毒性引起的,而是由于银离子的存在影响了内皮细胞的贴壁性能,进而影响了其后续增殖。

图形化表面TiO_2薄膜的制备及其对内皮细胞附着形态的影响

采用光刻技术和反应离子刻蚀法(RIE)先在硅表面制备出一系列平面尺寸不同的微图形阵列,然后采用溶胶凝胶(sol-gel)浸渍提拉法在其表面制备出均匀致密、表面粗糙度一致的锐钛矿型纳米晶TiO2薄膜。利用扫描电镜(SEM)和免疫荧光标记实验研究图形尺寸对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)附着形态的影响。实验结果发现在化学成分、细胞毒性、表面粗糙度都不对细胞附着形态产生影响的条件下,HUVEC对图形尺寸的响应为:当平面空间足够时细胞的附着伸展性能较好,而当没有足够的平面空间时细胞的附着伸展性能较差。

DLC薄膜中sp^2键含量对HUVEC细胞附着性能的影响

本文利用具有特殊的电子结构的类金刚石(DLC)薄膜来研究材料表面电子结构对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)附着性能的影响。采用直流电弧脉冲等离子体沉积法制备DLC薄膜,通过改变靶室气体种类和气体压强来控制DLC薄膜中sp2键的含量,并通过Raman光谱分析法进行测定。采用DAPI免疫荧光染色法对细胞附着形态进行观察,并利用ImageJ对随机记录的多个视场的所有细胞进行了细胞附着形态的统计学分析。实验结果表明:在充入Ar气制备的DLC薄膜表面,内皮细胞的附着性能随着sp2键含量的升高而变差,充入Ar/C2H2混合气体制备的DLC薄膜因所有细胞附着形态均很差而未体现出随sp2键含量而变化的明显趋势。

银离子掺杂TiO_2薄膜的物理性能研究

不同剂量的银离子被注入到采用反应磁控溅射(RMS)制备出的TiO2薄膜中。实验发现,薄膜的成分以二氧化钛和单质银为主,薄膜中可以看到银的纳米晶颗粒。注入的银离子在薄膜中呈近高斯分布,分布峰随注入剂量的增加而向表层移动。银离子注入后原本致密平整的TiO2薄膜表面出现了沟壑和晶粒粗化现象,且均方根粗糙度随注入剂量的增加而增加。不同的注入剂量对薄膜的表面能没有明显的影响。