SLS法制备多孔钛支架表面羟基磷灰石仿生涂层的研究

"多孔钛支架表面羟基磷灰石的仿生生长 (2015年)" 这篇论文探讨了在多孔钛支架表面通过仿生方法生长羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)涂层的技术。研究者以纯钛粉作为基础材料，运用选择性激光烧结(SLS)技术制造出具有不同孔隙率的人工骨样本。这种技术旨在模仿人体骨骼的微观结构，以促进生物相容性和骨整合。 SLS技术是一种增材制造工艺，通过高能激光束熔化并烧结粉末材料，逐层构建复杂的三维结构。在本研究中，它成功地制备出了内部孔隙相互连通的微孔结构，这对于模拟真实骨组织的微环境至关重要。实验中，烧结后的试样首先进行了表面抗压强度的测试，以评估其机械性能。 接下来，研究者将试样置于4倍生理盐水(SBF)中浸泡，这是一种模拟体液环境的溶液，能够刺激矿物质的沉积。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析，研究人员分析了试样表面涂层的物相组成，并观察了表面、纵切面以及孔内的涂层形态。他们还计算了表面涂层的钙磷比，这是衡量HA涂层质量的一个关键指标，因为天然骨的钙磷比具有特定的比例。 研究发现，经过8天的SBF浸泡，两组试样（可能是指不同孔隙率的试样）的外表面和孔内部都形成了类骨磷灰石涂层，这表明实现了HA涂层的三维生长。值得注意的是，孔隙率较高的试样表现出更强的诱导HA沉积的能力，其表面涂层的钙磷比更接近自然骨，因此，这些试样的综合性能被认为更优。 论文中还讨论了激光扫描速率和扫描间距如何影响试样的孔隙率。这些参数的调整对于控制最终产品的孔隙结构和机械特性至关重要，因为它们直接影响到HA涂层的形成和性能。 这项研究揭示了通过SLS技术和仿生方法在多孔钛支架上生长HA涂层的潜力，为生物医学领域的人工骨材料开发提供了新的思路。这种材料有可能用于骨修复和替换手术，因为它能够更好地模拟人体骨骼的结构和功能，从而提高植入物的生物相容性和长期稳定性。