HA/ZnO/SiO2梯度涂层材料的制备及其体外抗菌活性测试

采用区带电泳法电泳羟基磷灰石（HA）、壳聚糖（CS）、ZnO和SiO₂悬浊液,接着施予反向电场进行电泳沉积从而在钛基材表面获得HA/CS/ZnO/SiO₂复合涂层材料,而后经710℃焙烧2 h后得到HA/ZnO/SiO₂涂层材料（Z1）。同时也仅用电泳沉积法直接制得HA/ZnO/SiO₂涂层材料（E1）作为对比。X射线能谱分析发现Si和Zn两种元素在Z1的径向上均呈现梯度分布,初步说明Z1具有一定的梯度。结合扫描电子显微镜、粉末X射线衍射、傅里叶红外光谱等手段对2种材料进行表征,发现Z1的各种性能较E1更为优异,主要表现在Z1与钛基材表面的结合强度达31.2 MPa,且在HEPES模拟体液中培养14 d后Z1表面碳磷灰石化程度更加完全。另外,抑菌实验发现Z1粉末对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为81.7%和89.4%。     

HA/CuO/SrCO3梯度复合涂层的制备及体外生物活性

在羟基磷灰石(HA)悬浮液中, 以正丁醇为分散介质, 三乙醇胺为乳化剂, 成骨微量元素化合物CuO 和SrCO₃作为添加剂, Ti片为基材, 壳聚糖(CS)为造孔剂, 依次通过区带电泳分布并在反向电场作用下电 泳沉积, 得到HA/CS/CuO/SrCO₃复合涂层, 经700 ℃高温煅烧2 h后, 制得HA/CuO/SrCO₃复合涂层. 通过X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)、 能量色散光谱仪(EDS)、 劳埃德万能材料试验机、 电化学工作站、 模拟体液培养和抑菌实验等手段对复合涂层进行测试与表征. 结果表明, Ca, Cu和Sr 元素含量在HA/CuO/SrCO₃复合涂层的径向上均呈现梯度分布; 复合涂层与钛基材的结合强度达33.0 MPa; 循环伏安(CV)曲线和Tafel极化曲线测试表明, 复合涂层在N-2-羟乙基哌嗪-N′-2-乙磺酸(HEPES)模拟体液(H-SBF)中电化学性能稳定, 耐腐蚀性较强; 在H-SBF中培养24 d后, 复合涂层表面完全碳磷灰石化; 抑菌实验发现, 复合涂层粉末对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为81.82%和71.86%.