關鍵詞：醫用鈦合金；表面處理；羥基磷灰石；研究進展
引言
在生物醫學中鈦合金主要用于骨的替代和修復，其表面涂層或者說表面改性能改善鈦合金的穩定性、生物相容性與生物誘導性。[1、2]
鈦合金金屬材料是一種生物惰性材料，雖然生物相容性沒有問題，但是并不具有生物誘導性，沒有表面處理的情況下，新生骨與其表面會有炎癥反應。Hulshoff[3]等人指出，在植入人體的鈦表面會出現組織纖維化。要使其與骨連接的時間長達6個月。
羥基磷灰石（HA）[Ca10（PO4）6（OH）2]的成分和結構都和天然骨的無機成分類似。用不同方法合成的羥基磷灰石其組分和結構還可以調節到不同的狀態，使得羥基磷灰石作為植入物時，其表面與新生骨結合很好。羥基磷灰石（HA）、氟磷灰石（FA）、磷酸三鈣（β-TCP）等，都屬于這一類材料。
1.等離子噴涂法
等離子噴涂法是將羥基磷灰石高溫熔化為等離子體，將此等離子體加速噴射到鈦合金材料上。
實驗發現，在6OO℃ ～800℃溫度范圍內進行熱處理后，HA涂層表面裂紋或邊緣處出現近納米尺寸顆粒，是涂層中非晶結晶后的HA晶體.[4]
此方法應用較早，存在的問題主要是羥基磷灰石與鈦的結合主要靠物理方式，并且由于在噴射中溫度梯度造成的應力殘余[5、6]，造成羥基磷灰石與鈦的結合不夠強。
2.仿生溶液制備
所謂仿生溶液法，就是將鈦合金放入模擬體液中，鈦合金在模擬體液中像自然界中的羥基磷灰石形成一樣，在鈦合金表面形成羥基磷灰石涂層。
Lenka Jon等人[7]研究得到：先進行堿溶液的處理，再放入模擬體液中，鈦合金的涂層為含有碳酸根的羥基磷灰石。并且涂層在20天的浸泡后并不均勻。如果將鈦合金先進行酸蝕，再進行堿液處理，之后放入模擬體液中能得到均勻的羥基磷灰石。
也可以用微弧氧化的方法先對鈦合金進行處理，再放入到模擬體液中。比如Won-Hoon Song[8]等人就是這樣做的。他們在1和1.5倍濃度的模擬體液中都進行了浸泡，獲得了羥基磷灰石涂層。
研究者[9]發現：一些基團具有沉積過程的誘導作用，比如-PO4H2，-COOH，-CONH2，-OH 和-NH2。
3.溶膠凝膠（Sol-gel）法
溶膠凝膠法在制備涂層方面是一種比較成熟的方法，比如在電子工業中制備半導體薄膜等。所以研究者也把這種方法用于在鈦合金基體上制備羥基磷灰石。用這種方法的優點在于，可以在制備涂層的時候加入一些其他的元素，并且能夠有效的控制各種元素的含量。比如翁文劍等[10]用乙醇體系加入含氟元素的組分，獲得了含有氟的羥基磷灰石。含有氟的羥基磷灰石在溶解度，熱膨脹系數方面都具有更小的特性，但是生物活性降低。Kim[11]等做了類似的工作，所不同的是他們采用的乙醇體系的組分有所不同。
溶膠凝膠法雖然具有涂層組分可調節的優點，但是這種方法不適合于各種不同的鈦合金表面形狀。并且涂層的結合力也還不夠強。
4.其他方法制備
除了以上提及的方法，制備羥基磷灰石的方法還有化學氣相沉積、電子束沉積[12]、離子束濺射沉積[13]、脈沖激光沉積[14]等等。這些方法都有其各自的缺點，有些制備工藝復雜，有些結合力還不夠好。
5.結論
羥基磷灰石作為一種無機物，具有很好的生物兼容性，但卻不具有生物誘導性。為了提高其生物誘導性，研究者開發了多種制備方法以制備復合的涂層和其他涂層，但這些涂層的穩定性還沒有得到確認。
參考文獻：
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