1 上海第二军医大学附属长海医院, 上海 200433
2 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 中国科学院特种无机涂层重点实验室, 上海 200050
氧化锆陶瓷具有良好的力学性能和生物相容性, 是一种应用前景广阔的硬组织植入体材料。为促进植入体与骨组织形成稳定的骨结合, 本研究利用等离子喷涂制备了氧化锆增韧的锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石(ZrO2-DHA)涂层, 对涂层物相、形貌以及力学性能和体外生物学性能进行了研究。结果表明, 锶、硅、氟的共掺杂通过成骨分化的信号转导通路提高了羟基磷灰石涂层对成骨细胞的黏附和分化等生物学性能; 不同复合组分的ZrO2-DHA涂层均不同程度地促进了小鼠成骨前体细胞的细胞活力和成骨分化相关基因的表达。在细胞培养的第7 d, DHA含量为70%的ZrO2-DHA涂层(7DHA) Alp和Col-I的相对表达量分别是对照组的约2.8倍和2.3倍; ZrO2-DHA涂层的力学性能随氧化锆组分的增加而增强, DHA涂层和7DHA涂层的硬度和结合强度分别为250.8、313HV和25.1、31.8 MPa; 7DHA涂层中的交织网络结构, 对残余热应力、压应力和拉伸力的承受能力较DHA涂层明显提升, 满足植入体应用需求。
锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石 等离子喷涂 氧化锆增韧 力学性能 成骨 Sr/Si/F trace-doped hydroxyapatite plasma spraying zirconia reinforcing mechanical property osteogenesis
1 上海大学物理系, 上海 200444
2 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050
利用偶极天线LT-GaAs发射的太赫兹时域光谱(THz-TDS)研究单晶氧化锌、未掺杂和Mg掺杂的ZnO纳米粉末(粒子)在室温下的太赫兹光谱特性。在0.2~2 THz频率范围内研究了样品的功率吸收和折射率。结果发现, 镁掺杂提高了样品材料的吸收效率, 同时降低了氧化锌材料的折射率。相比较氧化锌单晶, 未掺杂和Mg掺杂氧化锌纳米颗粒的太赫兹介电性质呈现类似的行为, 该结果与横向光学E1(TO)声子模式有关。
太赫兹时域光谱技术 掺杂 复介电常数 氧化锌纳米结构 terahertz time-domain spectroscopy doping complex dielectric constant ZnO nanostructure
