微弧氧化TiO2涂层微结构对细胞黏附性能的影响

为改善TA2纯钛表面的生物相容性,采用微弧氧化技术,通过设置不同的电解液和电参数,在TA2纯钛基材上制备出4种具有不同微结构的氧化钛涂层,采用XRD、SEM、台阶仪、接触角测量仪测试样品的物相组成、微观形貌、粗糙度和亲水性,并以MC3T3-E1(小鼠成骨细胞)与各组具有不同微结构的氧化钛涂层样品共培养后,观察细胞与样品表面的黏附状态.结果表明:采用磷酸盐体系电解液可制备出具有大孔平整和大孔粗糙结构形貌的氧化钛涂层,采用SEM观察细胞的黏附状态发现,在具有这2种结构形貌的氧化钛涂层表面生成了丝状伪足,表面可见细胞分泌物,说明涂层表面具有一定的生物活性;采用NaOH体系电解液制备出具有细孔平整和细孔粗糙结构形貌的氧化钛涂层,在具有这2种结构形貌的氧化钛涂层表面,细胞的黏附面积明显增大,板状伪足和丝状伪足丰富,生物活性明显增强;进一步对比分析发现,氧化钛涂层在粗糙度较高时对细胞的迁移方向具有引导作用,在粗糙度较低时能够提升涂层表面对细胞的黏附能力,具有微纳二级结构的涂层对这2种能力具有整合作用.