Effects of H_2O_2 pretreatment on surface characteristics and bioactivity of NaOH-treated NiTi shape memory alloy

The effects of H2O2 pretreatment on the surface characteristics and bioactivity of NaOH-treated NiTi shape memory alloy(SMA)were investigated by scanning electron microscopy,X-ray diffraction,X-ray photoelectron spectroscopy,Raman spectra,Fourier transform infrared spectroscopy as well as a simulated body fluid(SBF)soaking test.It is found that the H2O2 pretreatment can lead to the direct creation of more Ti—OH groups and the decrease in the amount of Ni2O3,Na2TiO3 and remnant NiTi phases on the surfaces of bioactive NiTi SMA prepared by NaOH treatment.As a result,the induction period of apatite formation is shortened by dispensing with the slow kinetic formation process of Ti—OH groups via an exchange of Na+ ions from Na2TiO3 phase with H3O+ ions in SBF,which indicates that the bioactivity of NaOH-treated NiTi SMA can be further improved by the H2O2 pretreatment.

NiTi合金生物医用材料表面改性的研究进展

NiTi形状记忆合金作为重要的生物医用材料已经获得了广泛的应用,但Ni离子在人体环境中的释放引起了人们的忧虑。系统介绍了近年来表面改性提高NiTi合金生物相容性的主要方法、技术特点和优势。在众多的研究方法中,热氧化和自组装方法因具有工艺简单、成本低等优点而最具工业应用前景。有关NiTi合金表面涂层与细胞和血液的相互作用机理的研究亟待加强,微观方面应重视基因水平的评价,宏观方面应加强活体植入的研究。研究机构应与产业界密切配合,进一步推动相关涂层的产业化进程。

NiTi合金血管内支架表面改性及其生物相容性研究

为了更有利于血管内支架表面的药物涂层和内皮细胞的粘附,采用化学腐蚀后溶胶-凝胶法涂覆TiO_2薄膜和等离子体沉积的方法对血管内支架表面进行粗糙化表面改性。并对这两种改性方法的生物相容性进行评价,结果表明,改性后支架的粗糙度增大,提高了抗凝血性和亲水性,但抗腐蚀性的增加不显著。

医用NiTi合金的表面改性研究进展

近等原子比的NiTi合金作为生物医用材料,以其优异的特性而在医学各科临床得到广泛应用。但由于Ni离子释放而引起的潜在毒性和无生物活性问题,抑制了NiTi合金在生物医用领域的进一步发展。对医用NiTi合金进行表面改性是解决上述问题的有效途径,并成为近年国内外研究的热点。本文全面阐述了近几年来国内外对医用NiTi合金的表面改性方法的研究进展,并对各种方法可能出现的问题进行了分析;提出了采用微弧氧化技术对NiTi合金表面改性的可行性。

医用NiTi合金表面溶胶-凝胶法制备TiO_2-SiO_2薄膜

采用溶胶－凝胶法在ＮｉＴｉ形状记忆合金表面制备了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜，在提高医用ＮｉＴｉ合金的抗腐蚀性方面，收到了显著的效果．运用电化学方法对不同组成的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２薄膜在模拟体液中的腐蚀行为进行了研究，结果表明，随薄膜中 Ｔｉ／Ｓｉ比的增加，ＴｉＯ２－ＳｉＯ２薄膜的抗腐蚀性增强．划痕试验表明 ＴｉＯ２－ＳｉＯ２（Ｔｉ／Ｓｉ＝４：１）膜与ＮｉＴｉ合金基体具有较高的界面结合强度．用原子力显微镜（ＡＦＭ）对ＴｉＯ２－ＳｉＯ２薄膜的表面形貌及表面粗糙度进行观察和分析，解释并讨论了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２薄膜的配方组成与其抗腐蚀性的关系，ＳｉＯ２含量较少时，薄膜结构致密，膜层均匀平滑，且膜基结合力好，作为医用ＮｉＴｉ合金的表面保护层，可以使其耐腐蚀性有显著提高．

多孔NiTi合金直流-脉冲阳极氧化表面改性研究

采用低温直流-脉冲阳极氧化技术对多孔NiTi合金表面进行改性,分析直流-脉冲阳极氧化过程,利用XPS、SEM、动电位极化对阳极氧化膜的组成、形貌以及耐腐蚀性进行研究,观察阳极氧化前后多孔NiTi合金在模拟人工体液中Ni离子释放行为。研究结果表明在直流3A、脉冲6A下阳极氧化的多孔NiTi合金表面形成了一层均匀的多孔氧化膜,其厚度在190nm左右,主要成分为Ti的氧化物,阳极氧化后多孔NiTi合金的耐腐蚀性显著提高,其Ni离子释放速率大幅度降低。

医用NiTi合金改性进展

NiTi合金因其独特的形态记忆性、超弹性等特点被广泛应用于临床,但随着合金的植入,镍离子在机体内被溶解释放,该离子可导致机体致敏及毒性反应,而如何减少镍离子溶出的问题已在业内被广泛研究。同时,已经通过多种方法对镍钛合金进行表面改性,并制备出了不同的具有生物相容性的合金材料,本文将对该领域取得的成就进行综述。

NiTi形状记忆合金表面TiO2薄膜的制备和结构研究

采用阳极氧化方法在NiTi形状记忆合金上制备了氧化膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)研究了氧化膜组织结构。XRD结果表明,氧化膜为非晶态,190℃下水热处理4h之后,非晶态转变为锐钛矿型TiO_2。采用改进的ASTMC-633方法测试了氧化膜与NiTi形状记忆合金基体的结合强度。

激光气体氮化改性NiTi形状记忆合金

为了提高生物医用材料NiTi形状记忆合金的生物活性,采用高功率连续波Nd:YAG激光辐照,在置于N2反应室中的NiTi形状记忆合金表面制备TiN激光改性层,考察改性层在37℃模拟人体体液SBF溶液中类骨磷灰石的形成能力。采用扫描电子显微镜、X射线能量损失谱仪、傅立叶转换红外光谱仪研究和分析样品表面沉积层的组织形貌、成分及沉积物的结构随沉积时间的变化规律,进而探讨激光改性层表面类骨磷灰石沉积层的形成过程。实验结果表明,激光气体氮化可显著改善NiTi形状记忆合金在体外模拟环境条件下诱导类骨磷灰石沉积的能力,其在37℃SBF溶液中沉积物成分与人体内磷灰石成分接近,Ca、P摩尔比为1.57。

医用NiTi形状记忆合金表面氧化改性研究进展

氧化是NiTi形状记忆合金表面改性的重要手段,常用的氧化工艺包括热氧化、微弧氧化、阳极氧化和化学氧化。虽然四种工艺都依靠合金自身的Ti元素在合金表面原位生成以晶态或非晶态TiO2为主的氧化膜,但四种氧化工艺的原理及所制备的膜层形貌、结构等均不相同。本文评述了四种表面改性工艺的优势和缺陷,并对NiTi合金表面改性的发展方向进行了展望。

NiTi合金表面液相阴极等离子体沉积氧化铝陶瓷涂层的研究

在NiTi合金表面通过液相阴极等离子体技术制备了氧化铝(Al2O3)陶瓷涂层。采用X射线衍射和扫描电镜对涂层的相组成以及表面形貌进行了表征和分析,证实在材料表面形成了由α-Al2O3和γ-Al2O3组成的涂层,发现涂层具有粗糙多孔结构。在模拟体液中对NiTi合金的Ni离子释放情况进行了检测,发现液相阴极等离子体改性后显著降低了Ni离子的释放。为NiTi合金植入体的表面改性提供了一条新途径。

NiTi形状记忆合金表面改性的研究进展

作为一种医用金属材料,N iT i形状记忆合金在医学领域得到了广泛的应用。但由于N i离子的溶出影响了其耐蚀性和生物相容性,故要对合金表面进行改性处理。本文介绍了目前常用的表面改性技术,并对N iT i形状记忆合金的表面改性状况作了简要地叙述。

NiTi形状记忆合金表面改性的研究进展

近等原子比的NiTi合金以其优异的特性在临床医学得到广泛应用,但是由于Ni离子溶出引致的潜在生物毒性以及无生物活性,抑制了NiTi合金在生物医用领域的进一步发展。为了改善上述缺陷,对NiTi合金进行表面处理成为当前国内外NiTi合金研究的热点。从不同的改性工艺出发,全面阐述了近年来国内外对致密态和多孔态NiTi合金进行表面改性的研究进展,对各种方法可能出现的问题进行了分析,指出现有的各种表面改性方法不能有效实现对多孔NiTi合金内部孔隙进行改性,并针对这一症结提出了采用原位氮化法对多孔NiTi合金进行改性的可行性。

等离子体沉积非晶SiO_x:H纳米膜层改性医用NiTi合金研究

采用等离子体沉积技术在医用NiTi合金表面制备非晶SiOx：H纳米膜层，并对改性后材料表面化学及膜层晶体结构等进行表征。结果表明，通过控制TMS和Ox两种单体流速比和沉积时间，可控制材料表面亲疏水性和SiOx：H纳米膜层厚度。反应沉积的SiOx：H具有非晶的结构。其最优化条件为：卢（TMS）：μ（O2）-1：4，系统压力3．33Pa，D．C5W，沉积时间4min。所制备的膜层厚度约为45nm，表面去离子水接触角为30～40°。SiOx：H纳米膜层改性NiTi合金表面可提高材料的抗腐蚀性能。

医用NiTi合金表面改性技术研究进展

近等原子比的NiTi合金以其独有的形状记忆效应和超弹性在医疗领域具有广泛的应用,但近年来研究表明,镍离子会使人体发生中毒反应,甚至致癌,这一因素制约了它在生物医用材料领域的使用。为了抑制镍离子的释放,通过对NiTi合金表面改性,制备一层氧化膜,可有效提高使用的安全性。文章全面阐述了近几年来NiTi合金表面改性的研究进展,提出了对多孔医用NiTi合金表面TiO2改性的发展前景。

医用多孔NiTi合金的制备及表面改性研究进展

综述了医用多孔NiTi合金的粉末冶金制备方法及其表面改性研究进展,对各种方法可能出现的问题进行分析,并对医用多孔NiTi合金的制备及表面改性前景进行了展望。

NiTi形状记忆合金表面改性绝缘膜的研究

用三极反应溅射离子镀法在ＮｉＴｉ形状记忆合金基片上镀制ＴａＮ膜，并在６００℃干燥空气中氧化１ｈ，形成氧化膜．研究了氧化后的ＴａＮ膜的性能及其成分和结构，结果表明：膜完全氧化成ＴａＯ．Ｔａ，Ｎ，Ｏ等在膜中分布比较均匀，它的韧性良好，与基体结合强度高，绝缘性良好；膜－基体间约有４０ｎｍ的离子束混合区．

支架用NiTi合金的表面改性方法研究进展

近等原子比的NiTi合金因其具有优异的超弹性、形状记忆效应以及良好的生物相容性,在医用植入领域得到了广泛的应用。然而,Ni离子的析出可能诱发过敏和炎症,因此需要对其进行表面改性。从表面氧化、电解抛光、表面涂层、接枝活性分子等方面综述了NiTi合金表面改性方法的研究进展,分析了各处理工艺的技术优势和局限性,指出了NiTi合金表面改性未来的发展趋势。

NiTi合金的表面改性技术研究进展

近等原子比NiTi合金具有独特的力学性能,如形状记忆效应、超弹性和高阻尼效应,已成为一种新型的医用金属材料。但是镍元素在生理条件下可能溶出,诱发毒性和炎症反应,并大大降低了合金的使用寿命,因此限制了其在临床的广泛应用。本文分类介绍了几种均能有效地抑制镍离子的溶出、提高NiTi合金耐蚀性的表面改性方法,包括表面惰性涂层化、表面化学氧化、表面激光改性和表面活性化等防腐方法。

NiTi合金生物医用材料表面改性的研究进展

NiTi合金由于其形状记忆效应、超弹性和低模量等优良性能在生物医学领域得到广泛应用。然而,在生理环境中镍离子释放会诱发毒性和炎性反应,因此需要对其进行表面改性。从表面氧化、表面涂层和表面接枝大分子等方面综述了近年来国内外NiTi合金表面改性的研究进展,评述了各种表面改性技术的优势和缺陷,指明了NiTi合金表面改性的未来发展趋势。