氧氣電漿處理後鈦金屬植體的血液相容性之影響研究

植入性生物材料與宿主組織接觸面的生物相容性對於骨整合的效果扮演著關鍵性角色。近年來有關植體表面改質的方式已漸漸朝向利用生物化學的方法來改善植體表面的生物活性，亦即控制特定生物分子的連結並減少非特定蛋白質的吸附來提升骨癒合的效果。其中利用低溫電漿(glow discharge)來活化鈦金屬表面進而連接特定蛋白或高分子基團於植體表面的應用已是十分普遍。本研究先利用氧氣電漿處理來產生一層緻密的二氧化鈦(TiO2)氧化層，提高鈦植體的抗蝕性避免離子的釋出並促進植體植入後跟骨組織間傷口的凝血及癒合。並利用丙烯胺的電漿處理在鈦金屬表面鍵結上胺基(-NH2)的官能基，之後再以交鏈劑戊二醛(glutaraldehyde)來固定生物活性膠原蛋白於低溫電漿處理後的鈦金屬表面。 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;以拉曼光譜儀(Raman)來探討低溫電漿處理的氧化層結構特性，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骨整合作用。實驗結果顯示經由氧氣電漿處理後在鈦片上會生成一層厚度約為150nm且較為縝密的氧化層。此一氧化層可提升表面的親水性以及提高膠原蛋白的固定效果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。希望透過以上實驗可提供一個能穩定鍵結生物活性分子到鈦金屬表面的方式，以期植體植入後能引導及促進組織復原。