研究目的
研究光纤激光氮化对β钛合金（TNZT）在髋关节植入应用中的影响，重点关注表面粗糙度、形貌、润湿性以及生物反应，包括间充质干细胞（MSC）反应和对金黄色葡萄球菌的抗菌能力。
研究成果
光纤激光氮化通过改变表面粗糙度、形貌和润湿性，显著提升了TNZT合金的抗菌性能，使其呈现亲水性。45瓦激光功率效果最佳，能形成独特表面纹路。但激光氮化表面在间充质干细胞响应方面未显现特殊优势，表明需进一步优化以平衡抗菌特性与细胞相容性。
研究不足
该研究聚焦于早期生物反应（24小时），未探究激光氮化表面对细胞行为或细菌黏附的长期影响。扫描电镜的分辨率可能限制了对纳米级特征的观察。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用200W自动化连续波（CW）光纤激光系统，在氮气?；は露訲NZT样品进行大气环境渗氮处理。分别施加35W、40W和45W激光功率以形成差异化表面形貌。
2：5W、40W和45W激光功率以形成差异化表面形貌。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：制备Ti-35Nb-7Zr-6Ta合金样品并进行激光渗氮处理，通过白光干涉仪（WLI）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）及接触角测量仪分析表面特性。
3：实验设备与材料清单：
设备包括光纤激光系统（MLS-4030）、白光干涉仪（Talysurf CCI 6000）、扫描电镜（FlexSEM 1000）、X射线衍射仪（PANalytical X'Pert Pro MPD）及接触角分析仪（FTA 200）。材料包含TNZT合金板材及渗氮?；び玫?/p>
4：0）、白光干涉仪（Talysurf CCI 6000）、扫描电镜（FlexSEM 1000）、X射线衍射仪（PANalytical X'Pert Pro MPD）及接触角分析仪（FTA 200）。材料包含TNZT合金板材及渗氮?；び玫?。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：在不同激光功率下实施样品渗氮处理，随后进行表面表征及生物学研究（包括MSC细胞培养和金黄色葡萄球菌活/死染色）。
5：数据分析方法：
测量表面粗糙度参数（Ra、Rz、Rsk、Rku），通过荧光显微镜及ImageJ软件量化生物附着情况。
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scanning electron microscopy
FlexSEM 1000
Hitachi
Used to image the surface features on the laser-nitrided samples.
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X-ray diffractometry
PANanalytical X’Pert Pro MPD
PANalytical
Used to identify the phase of the untreated and laser-nitrided surfaces.
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contact angle analyser
FTA 200
First Ten Angstroms Inc.
Used to measure the contact angle of a liquid drop on the untreated and laser-nitrided samples.
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fibre laser system
MLS-4030
Micro Lasersystems BV
Used for laser nitriding of TNZT samples to create antibacterial surfaces.
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white light interferometry
Talysurf CCI 6000
Used to capture surface roughness and profiles of the untreated and laser-nitrided surfaces.
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