奈米多孔性氧化層對鈦基植體初期血液相容性之影響研究

諸多研究顯示，鈦金屬及其合金於人體有極高的生物相容性(biocompatibility)，非常適合做為人體的植入物，然而其之所以具極佳的生物相容性主要是與鈦金屬表面的氧化層有關，研究指出植體表面氧化層厚度與孔徑大小對於細胞初始的攀附行為、增殖及分化有密切的關係。若能有效增加氧化層厚度與降低植體表面孔徑尺寸將對骨整合會有所助益。於文獻指出氫化鈦是形成網狀奈米多孔性氧化層結構主要因子，並且能有效增加氧化層厚度。因此，本研究以電化學陰極處理方式使鈦基金屬表層形成一層氫化鈦薄膜，再以電化學陽極處理，使表面形成一層網狀奈米多孔性的二氧化鈦(TiO2)結構，再以接觸角量測儀分析鈦試片改質後表面親疏水性的表面能變化。以X光光電子能譜儀(XPS)分析膠原蛋白吸附於鈦金屬後其化學鍵結的改變；以低掠角X光繞射儀(GIXRD)及拉曼光譜儀(Raman)來探討處理後的氧化層結構特性，再利用穿透式電子顯微鏡(TEM)來觀察植體與組織間界面的變化。藉由clotting time的測試來驗證此二氧化鈦層的血液相容性具有促進組織癒合能力，進而改善鈦植體與骨之間的初期骨整合作用。此氧化層可提升表面的親水性且擁有較快的血液凝結特性，進而能夠進一步改善骨組織的癒合能力及促進骨整合，以期植體植入後能引導及促進組織快速復原。