● 摘要
镍钛形状记忆合金具有独特的形状记忆效应、超弹性、高阻抗以及射线不透性，作为生物医用金属植入材料已经得到了成功应用。理想的医用金属材料必须具有良好的生物相容性，以保证在人体内长期植入的安全性。目前大量研究认为在医学应用中过量Ni离子的溶出和累积在人体植入中会引起过敏、发炎甚至癌症。因此，提高镍钛合金的耐蚀性，从而抑制或降低镍离子的溶出对获得满意的生物相容性是非常必要的，最行之有效的办法就是进行表面处理。 本课题采用等离子体浸没离子注入钽的方法，对成分为Ti-50.6at.%Ni的镍钛合金进行表面改性，对注钽前后的镍钛合金的生物相容性进行评价，进行包括体外浸提腐蚀和体外细胞毒性评价实验的体外模拟实验，并讨论粗糙度差异所带来的影响。 在体外浸提腐蚀实验中，利用电感耦合等离子体质谱的检测，确定了改性前后镍离子在细胞培养液中浸提1个月内的溶出状况。通过30 d内镍离子的累积含量测定，发现等离子体浸没离子注入Ta对TiNi合金进行表面改性处理后，有效地抑制了浸提时镍离子的腐蚀溶出。 在体外细胞毒性实验中，通过倒置显微镜来观察琼脂覆盖法中细胞的状态，判断受试样片的粗略毒性，用酶联检测仪来精确测定样片浸提液培养细胞所得到的增殖率（MTT比色法）和细胞代谢活性（ALP活性测定法），通过扫描电子显微镜（SEM）来观察直接接触培养法中细胞在样片上生长的表面形貌。琼脂覆盖法结果显示镍钛合金的细胞粗略毒性级别为0。用MTT法检测培养72 h后兔大动脉平滑肌细胞增殖率，样片Ta-TiNi 2000和TiNi 2000的浸提液的毒性分别为0，1级，显示钽注入后细胞毒性得到改善；对鼠胚胎成骨细胞，Ta注入后，相应的细胞增殖率也得到提高。ALP相对活性测定法中，注入钽的样片对应的ALP相对活性得到总体的提高，细胞代谢活性增强。直接接触培养法中，注钽后，细胞贴壁明显变快，细胞状态良好，更早达到饱和状态，细胞的增殖率也比未改性TiNi要高。总结四种评价手段结果，可见，钽的注入会促进细胞增殖率的提高和代谢活性的增强，从而使生物相容性得到提高。 本文同时还考察了不同粗糙度的镍钛合金腐蚀实验中镍离子的溶出情况，相应的细胞增殖率和细胞形态的状况，结果表明：在本文考察的试样粗糙度范围内，粗糙度的增大会加速镍离子的溶出，促进细胞的增殖。