第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

钛合金因其比强度高、耐疲劳、耐腐蚀和力学性能接近人体骨骼而被广泛应用于生物医用替代材料。然而，由于其硬度低、生物惰性和抗菌活性差，其广泛应用受到限制。因此，迫切需要解决同时具有良好生物相容性和抗菌能力的方法来克服这些缺点。我们关注到，有关报道指出银具有广谱抗菌性，能有效杀灭各种细菌；另外，钙对细胞的增殖、分化有很好的作用。为此，本文利用等离子体浸没离子注入和沉积系统（PIII&D）对材料进行表面改性。首先在钛-铝-钒合金基体表面沉积氮化钛涂层，以抑制有毒离子的释放。然后，通过等离子体浸没离子注入和沉积系统将银和/或钙离子注入氮化钛涂层，以增强氮化钛涂层表面成骨细胞的生长和抗菌活性。结果表明，氮化钛涂层抑制了铝、钒等有毒离子的释放。X光电子能谱(XPS)和X光衍射(XRD)分析证明，银和钙离子注入氮化钛表面存在银、钙离子。利用扫描电子显微镜观察样品的表面形貌。蛋白质吸附实验表明，蛋白质吸附量随着钙的注入而增加。结合抗菌和细胞粘附试验结果，银/钙共注入氮化钛（Ag/Ca-TiN）由于银和钙的协同作用，显示出最佳的体外成骨细胞粘附和抗菌活性。银/钙共注入在抗腐蚀性、成骨细胞粘附和抗菌活性方面的抑制能力提高，表明其可能是临床上骨科植入物表面药物的潜在选择。

共注入；氮化钛；涂层；抗菌