【摘 要】
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Ti6Al4V是制造生物医疗器械的常用材料,用Ti6Al4V制造的医疗器械具有轻巧、弹性适度、耐蚀性好且无毒的优点。器械在使用过程中需要经常与医患人员接触,由于其长期暴露在医院环境中,器械的表面极易被细菌污染。因此,如何抑制Ti6Al4V材料表面的细菌污染问题引起了大家的关注。本论文主要通过一种操作过程简单且适合批量生产的制备方法,在Ti6Al4V材料上制备具有抗菌功能的表面。主要研究内容包括以下
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Ti6Al4V是制造生物医疗器械的常用材料,用Ti6Al4V制造的医疗器械具有轻巧、弹性适度、耐蚀性好且无毒的优点。器械在使用过程中需要经常与医患人员接触,由于其长期暴露在医院环境中,器械的表面极易被细菌污染。因此,如何抑制Ti6Al4V材料表面的细菌污染问题引起了大家的关注。本论文主要通过一种操作过程简单且适合批量生产的制备方法,在Ti6Al4V材料上制备具有抗菌功能的表面。主要研究内容包括以下几个方面:1)采用电加工和水热处理法在Ti6Al4V材料表面制备微纳结构,通过对微纳结构形貌的表征,分析不同参数（电加工中切割次数和水热处理中试剂摩尔比、处理时间、处理温度）对表面微纳结构形貌产生的影响。2)采用润湿性测试与耐磨性测试分析在不同参数条件下表面的润湿特性和摩擦学性能,以及性能产生差异的原因,研究表面的润湿机理与耐磨机理,结果表明,不同加工参数使表面呈现出不同的亲水性能,使耐磨性能不同程度提升。3)对改性前后的Ti6Al4V功能表面进行抗菌性能测试,并分析在不同参数条件下表面产生抗菌性能差异的原因。在测试过程中,观察到Ti6Al4V抗菌功能表面上存在两种死亡状态（细胞膜撕裂状和组织液外流状）的大肠杆菌细胞,通过对抗菌性能分析以及对大肠杆菌死亡状态的观察,明确了Ti6Al4V功能表面产生抗菌性能的主要因素,即表面在微纳结构与润湿性能的协同作用下产生了抗菌效果。抗菌性能测试结果显示:采用电加工和水热处理法制备的Ti6Al4V抗菌功能表面对大肠杆菌的抗菌效率为49.55%,对表面进行改性处理后,所获得的Ti6Al4V抗菌功能表面对大肠杆菌的抗菌效率达到82.26%。基于以上研究内容,本文在Ti6Al4V材料上通过电加工和水热处理法构建了抗菌功能表面,抗菌测试结果表明,该表面具备抗菌性能,通过改性后,表面抗菌性能有所提升。本论文的研究结果对在Ti6Al4V材料上制备抗菌功能表面的工作具有积极意义。
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