氮掺杂类金刚石薄膜的制备及生物相容性研究

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氮掺杂类金刚石薄膜的制备及生物相容性研究

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目的 利用等离子体增强化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）技术，在钛合金表面制备含氮类金刚石薄膜（DLC∶N），并对其生物相容性进行研究。方法采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪、接触角测量仪、拉曼光谱仪对样品的表面形貌特征、组成元素和表面润湿性进行表征；利用MTT比色法、荧光染色法进行生物学行为的评价。结果成骨细胞在掺氮类金刚石薄膜（DLC∶N）表面不论是增殖黏附状态还是细胞数量都优于其他实验组（P<0.05）。结论在DLC中加入氮元素，能够提升其生物相容性，促进成骨细胞黏附和增殖。

类金刚石薄膜；氮掺杂；黏附；生物相容性

类金刚石薄膜（Diamond-Like Carbon Film,DLC）的产品涉及机械、光学、电子和医学等各个领域，因为其具有出色的耐磨损性、超高硬度、高表面光洁度及生物相容性[1-3]。对于DLC薄膜，研究人员一直尝试用不同方法来改进其性能，在DLC薄膜中掺杂金属离子提高DLC的机械性能就是其中一种[4-10]。但Gutensohn等认为，在人体环境中，无法保证DLC薄膜中的金属离子，如W、Cr、Ni，不发生释放而引起细胞毒性或者过敏反应[11,12]。对于DLC中掺杂非金属元素的研究，Liao发现在类金刚石薄膜中掺杂氮元素能够增强类金刚石薄膜的耐腐蚀性能[13]，但对于掺入氮元素是否会影响其生物相容性的研究较少。本实验通过等离子体增强化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）技术制备掺氮类金刚石薄膜（DLC∶N）并表征，同时与成骨细胞体外共培养，对其生物相容性和成骨细胞活性进行评价。……