一种钛材料的应用制造技术

本发明专利技术涉及生物医药技术领域，具体公开一种钛材料的应用，所述钛材料通过将钛原料置于悬浊液中微弧氧化制得；所述应用包括将所述钛材料应用于细胞培养中。本发明专利技术提供一种新型钛材料在细胞培养中的应用，本发明专利技术中的钛材料通过将钛原料在悬浊液中微弧氧化制得，所用钛原料为钛金属或钛合金，对于样品纯度没有要求，取材容易；微弧氧化工艺简单，处理时间短；制得的钛材料包括钛基体表面所形成的氧化膜层，氧化膜层结合力强，不易脱落，氧化膜层的成分为纯金红石相二氧化钛，具有良好的生物相容性，用于细胞培养尤其是骨细胞培养时，可以使骨细胞生长良好。

【技术实现步骤摘要】
一种钛材料的应用
本专利技术涉及生物医药
，特别涉及一种钛材料的应用。
技术介绍
生物医用钛材料由于其良好的力学性能、低弹性模量、易加工性、抗腐蚀性和生物相容性被广泛应用作人工骨、人工关节、骨钉、牙种植体等硬组织替代材料和心脏瓣膜、血管支架等血管材料。但钛及其合金本身存在着生物惰性的缺点,使其植入体内与周围组织的结合仅仅是简单的机械锁合,不能形成良好的键合作用。因而钛植入体往往被纤维组织所包裹而与宿主组织隔离开来,长此以往会引起血栓从而导致植入体的失败。目前主要的解决方法有在植入体表面形成磷灰石，在其表面进行阳极氧化、离子注入、热喷涂等方法。在植入体表面形成磷灰石以形成骨性结合的方法存在的致命的缺点就是与钛基体的结合力弱，容易造成脱落。另一种方法是采用阳极氧化的方法，此方法所制备的膜层结合力强，但结构过于疏松，晶相结构不稳定，不利于成骨细胞附着与生长。而其他物理方法包括离子注入，热喷涂等方法也存在着造价昂贵的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种新型钛材料的应用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种钛材料的应用，所述钛材料通过将钛原料在悬浊液中微弧氧化制得；所述应用包括将所述钛材料应用于细胞培养中。一些实施例中，所述悬浊液中的固体微粒的成分为氢氧化铝。一些实施例中，所述悬浊液通过铝盐与氢氧化物混合制得，或者通过铝盐与偏铝酸盐混合制得。一些实施例中，所述钛材料包括钛基体表面所形成的氧化膜层，所述基体为钛金属或钛合金，所述氧化膜层的成分为纯金红石相二氧化钛。一些实施例中，所述钛原料为钛金属或钛合金，所述钛合金选自α型钛合金、α+β型钛合金、β型钛合金或TiNi形状记忆钛合金中的一种。一些实施例中，所述钛材料的制备方法包括：将钛原料打磨光洁、清洗去油，置于处理液中进行微弧氧化；所述处理液包括悬浊液、成膜剂以及电解成分。一些实施例中，所述成膜剂选自硅酸盐、铝酸盐或磷酸盐中的至少一种；所述电解成分为带电的离子。一些实施例中，所述应用包括将所述钛材料应用于骨细胞培养、心肌细胞培养、血管内皮细胞培养或血管平滑肌细胞培养中。一些实施例中，所述将所述钛材料应用于骨细胞培养中包括：将所述钛材料置于培养板内，制备生长状态良好的第二代SD大鼠成骨细胞的细胞悬液，进行接种，加入新鲜H-DMEM培养液，置于培养箱内培养。一些实施例中，所述细胞悬液的浓度为8x105个/ml；所述接种的量为800μl/孔；所述培养箱内的温度为37℃，所述培养箱内CO2的浓度为5％。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种新型钛材料在细胞培养中的应用，本专利技术中的钛材料通过将钛原料在悬浊液中微弧氧化制得，所用肽原料为钛金属或钛合金，对于样品纯度没有要求，取材容易；微弧氧化工艺简单，处理时间在30分钟以内，处理时间短；制得的钛材料包括钛基体表面所形成的氧化膜层，氧化膜层结合力强，不易脱落，氧化膜层的成分为纯金红石相二氧化钛，具有良好的生物相容性，用于细胞培养尤其是骨细胞培养时，可以使骨细胞生长良好，且细胞形态为不规则梭形，细胞体丰满，伸展良好，伪足多而长且嵌入周边材料孔隙中，细胞附着良好。附图说明图1为根据本专利技术一个实施例的氧化膜层的XRD图谱。图2为根据本专利技术一个实施例的氧化膜层的扫描电镜照片。图3为根据本专利技术第一个实施例的钛复合样品的样品照片。图4为根据本专利技术第一个实施例的钛复合样品的扫描电镜照片。图5为根据本专利技术第二个实施例的钛复合样品的扫描电镜照片。图6为根据本专利技术第三个实施例的钛复合样品的扫描电镜照片。图7为根据本专利技术的一个实施例的大鼠骨细胞培养的染色图片。图8为根据本专利技术的一个实施例的大鼠骨细胞培养的扫描电镜照片。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。本专利技术具体实施方式提供一种钛材料的应用，钛材料通过将钛原料在悬浊液中微弧氧化制得；应用包括将钛材料应用于细胞培养中。具体实施方式中，钛原料为钛金属或钛合金，钛合金为生物医用钛合金，选自钛金属或钛合金，所述钛合金选自α型钛合金、α+β型钛合金、β型钛合金或TiNi形状记忆钛合金中的一种。具体的，α型钛合金可为纯钛系列，α+β型钛合金可为Ti6Al4V、Ti6A17Nb和TiSAl2等，β型钛合金可为Ti12Mo6Zr2Fe等。除此之外，近年来兴起的3D打印钛合金、含镁钛合金等，也均可作为本专利技术中的钛原料，使用本专利技术中的方法进行处理。悬浊液中的固体微粒的成分为氢氧化铝。悬浊液通过铝盐与氢氧化物混合制得，或者通过铝盐与偏铝酸盐混合制得；铝盐可为硫酸铝等，氢氧化物可为氢氧化钠或者氢氧化钾等，偏铝酸盐可为偏铝酸钠等。具体的，通过硫酸铝和氢氧化钠的反应制备悬浊液的反应式如下：Al2(SO4)3+6NaOH→2Al(OH)3+3Na2SO4(1)优选的实施方式中，通过偏铝酸钠与硫酸铝按比例配置，获得悬浊液制备本专利技术的钛材料，所得氧化膜层的效果更好，其反应式如下：Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O→8Al(OH)3+3Na2SO4(2)所述钛材料的制备方法包括：将钛原料打磨光洁、清洗去油，置于处理液中进行微弧氧化；所述处理液包括悬浊液、成膜剂以及电解成分。其中，成膜剂选自硅酸盐、铝酸盐或磷酸盐中的至少一种，具体可为硅酸钠、硅酸钾、铝酸钠或磷酸钠中的至少一种，优选的实施方式中，采用钠盐制得的钛材料效果更好，成膜剂的加入有利于微弧放电。成膜剂的浓度范围优选为0.01mol/L～2.0mol/L，各种成膜剂可以单独使用，也可以几种成膜剂成分混合使用。进行微弧氧化过程中，处理液作为导电回路的一部分必须为导体，因此处理液还含有电解成分，其中，成膜剂可以充当电解成分。溶液中除了成膜剂之外的带电离子称为其它电解成分。其它电解成分可以是在优选的实施方式中为了调节处理液导电性而另外添加的。本专利技术具体实施方式中，其它电解成分是在制造悬浊液过程中所产生的副产物，比如前面两个反应式中所产生的硫酸钠等。处理液中所有离子的浓度范围在0.01mol/L～4.0mol/L之间，具体的成膜剂和其它电解成分之间的比例关系为动态，其它电解成分含量不能太高，在其它电解成分含量较低时，制得的钛材料中的氧化膜层质量更好。具体实施例中，相比较于铝盐与氢氧化物混合制得悬浊液的方法，使用铝盐与偏铝酸盐混合制得悬浊液的方法会产生较少的其它电解成分，铝盐与偏铝酸盐混合制备的方法中，每8个Al(OH)3产生3个Na2SO4，而铝盐与氢氧化物混合的方法中每2个Al(OH)3就会产生3个Na2SO4，因此，更优选的实施例中，采用铝盐与偏铝酸盐混合制得悬浊液的方法。具体实施方式中，钛材料的制备方法包括：将钛金属或钛合金的钛原料打磨光洁，置入丙酮或其他溶剂中进行超声波清洗去油，并用去离子水清洗后烘干待用。清洗后置入含有氢氧化铝胶体的处理液中，处理液包括悬浊液、成膜剂以及电解成分；具体可将0.03mol/L的硫酸铝溶液与0.21mol/L的偏铝酸钠溶液各取1L混合并搅拌均匀；将0.03mol/L的硫酸铝溶液与0.21mol/L的偏铝酸钠溶液各取1L混合并搅拌均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛材料的应用，其特征在于，所述钛材料通过将钛原料置于悬浊液中微弧氧化制得；所述应用包括将所述钛材料应用于细胞培养中。

【技术特征摘要】
1.一种钛材料的应用，其特征在于，所述钛材料通过将钛原料置于悬浊液中微弧氧化制得；所述应用包括将所述钛材料应用于细胞培养中。2.如权利要求1所述的钛材料的应用，其特征在于，所述悬浊液中的固体微粒的成分为氢氧化铝。3.如权利要求2所述的钛材料的应用，其特征在于，所述悬浊液通过铝盐与氢氧化物混合制得，或者通过铝盐与偏铝酸盐混合制得。4.如权利要求1所述的钛材料的应用，其特征在于，所述钛材料包括钛基体表面所形成的氧化膜层，所述钛基体为钛金属或钛合金，所述氧化膜层的成分为纯金红石相二氧化钛。5.如权利要求1所述的钛材料的应用，其特征在于，所述钛原料选自钛金属或钛合金，所述钛合金选自α型钛合金、α+β型钛合金、β型钛合金或TiNi形状记忆钛合金中的一种。6.如权利要求1所述的钛材料的应用，其特征在于，所述钛材料的制备方法包括：将钛原料打磨光洁、清...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乐，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22