通过烧结单相生物陶瓷形成TiO2金红石相中间层用于生物医学应用

摘要： 据报道，在纳米羟基磷灰石（nanoHAP）包覆钛金属（nanoHAP-TiO2-Ti）中形成了金红石相TiO2。本研究主要致力于提升其耐腐蚀防护性能、骨整合能力及生物相容性。通过电泳沉积（EPD）优化确定nanoHAP包覆钛的工艺参数为80V电压沉积3分钟。包覆样品在空气环境中分别经600-900°C不同温度烧结1小时。采用XRD、拉曼光谱、场发射扫描电镜（配EDAX能谱）及原子力显微镜分别表征其结晶度、振动状态、表面形貌与微观形貌。通过开路电位（OCP）、电化学阻抗谱（EIS）及阳极极化等电化学测试，研究了烧结样品在林格氏溶液中的腐蚀行为。结果表明：800°C烧结且完全形成金红石相TiO2的nanoHAP包覆钛展现出最优耐蚀性。通过MTT法细胞毒性实验及成骨细胞黏附实验进行体外评价，结果显示该复合层相比未包覆金属能显著促进细胞黏附增殖，并有效控制金属离子向生物体系释放。