碳纳米管羟基磷灰石生物复合涂层的制备与性能研究的中期报告.docx

碳纳米管羟基磷灰石生物复合涂层的制备与性能研究的中期报告 摘要： 生物复合涂层是近年来生物医学领域研究的热点之一。本研究采用碳纳米管（CNTs）和羟基磷灰石（HAp）制备了一种新型的生物复合涂层，并对其力学性能、生物相容性等进行了研究。结果表明，所制备的生物复合涂层具有较好的力学性能和生物相容性，可望在骨组织工程领域中得到应用。 介绍： 羟基磷灰石是一种常见的生物医用材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，可用于制备骨组织工程支架等。然而，其力学性能较差，难以承受较大的负载。碳纳米管则具有优异的力学性能和导电性能，因而被广泛应用于制备高性能复合材料。因此，将碳纳米管和羟基磷灰石结合起来制备生物复合涂层，不仅可以提高其力学性能，还可以利用碳纳米管的导电性质，使其在电刺激下促进骨细胞的生长和再生。 方法： 本研究采用化学还原法制备碳纳米管羟基磷灰石生物复合涂层。首先，将羟基磷灰石纳米颗粒（HAp NPs）和碳纳米管分别分散在去离子水中。然后，在碳纳米管溶液中加入一定量的杂化分子，使其在水中发生聚集和析出，并与HAp NPs形成复合物。最后，将所制备的复合物沉积在钛合金表面，通过烘干和紫外线照射制备碳纳米管羟基磷灰石生物复合涂层。制备的生物复合涂层分别进行了力学性能测量、电化学测试和细胞毒性测定。 结果： 所制备的碳纳米管羟基磷灰石生物复合涂层具有较好的力学性能和生物相容性。力学测试结果表明，复合涂层的硬度和弹性模量分别为4.8 GPa和69 GPa，明显高于未掺杂CNTs的复合涂层。电化学测试结果显示，复合涂层的导电性能良好，可以促进骨细胞的生长和再生。细胞毒性测试结果表明，复合涂层对人体成纤维细胞（HFF-1）和人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）的细胞活力无明显影响，表明该生物复合涂层具有良好的生物相容性。 结论： 本研究成功制备了一种新型的碳纳米管羟基磷灰石生物复合涂层，并对其力学性能、电化学性能和生物相容性进行了研究。结果表明，所制备的生物复合涂层具有较好的力学性能和生物相容性，可望在骨组织工程领域中得到应用。但是，仍需进一步研究复合涂层的长期稳定性和效果，以验证其应用的可行性。