一、3D打印與微弧氧化技術(shù)制備含硅多級(jí)孔洞鈦支架材料

3D打印和微弧氧化技術(shù)制備出了具有宏 - 微孔相結(jié)合的多級(jí)孔洞，同時(shí)含有生物學(xué)活性離子硅的支架材料。具體研究如下：

1. SEM觀察：通過對(duì)微弧氧化前后的多孔支架進(jìn)行 SEM 發(fā)現(xiàn)，微弧氧化處理后的支架表面出現(xiàn)大量不同層次的微納米孔洞結(jié)構(gòu)，并且涂層上可見均勻規(guī)則的納米級(jí)顆粒，形成宏孔和微孔結(jié)合的多級(jí)孔洞支架。
2. EDS分析：EDS 結(jié)果可以看到，Ti - DIA 組僅有單一的 Ti 元素，而經(jīng)微弧氧化處理后組的元素有 O、Si、P、Ti，說明經(jīng)過微弧氧化處理后，電解質(zhì)中的 O、Si、P 等元素經(jīng)過微弧氧化反應(yīng)注入到了鈦表面中。
3. XRD檢測(cè)：XRD 結(jié)果可以看到，通過微弧氧化技術(shù)并沒有改變鈦支架的晶相。
4. 接觸角實(shí)驗(yàn)：接觸角實(shí)驗(yàn)證明，通過微弧氧化技術(shù)可以改善支架材料的親水性能。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中微弧氧化前后接觸角較大，分析認(rèn)為材料表面的性能會(huì)受到環(huán)境氣氛、材料保存處理方式、實(shí)驗(yàn)過程中人為干擾等因素的影響，因此產(chǎn)生較大偏差，后期會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)材料表面潤濕性進(jìn)行測(cè)算。
5. 生物學(xué)性能初步檢測(cè)：為了初步檢測(cè)支架材料的生物學(xué)性能，利用 MC3T3 - E1 細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。CCK - 8 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，宏 - 微孔鈦支架表面對(duì) MC3T3 - E1 具有較好的細(xì)胞相容性，其表面的含硅涂層對(duì) MC3T3 - E1 的黏附、增殖產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。

研究結(jié)論：本研究通過 3D 打印和微弧氧化表面處理方式制備出了具有含硅宏 - 微孔相結(jié)合的鈦支架材料，降低鈦支架材料彈性模量的同時(shí)，提高了其生物學(xué)活性。但是否具有成骨促進(jìn)作用及其機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

二、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與 3D 打印制備宏多孔純鈦支架及微弧氧化改性研究

1. 支架制備與表征：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與 3D 打印成功制備了鉆石結(jié)構(gòu)與簡單立方結(jié)構(gòu)的宏多孔純鈦支架，并通過表征得出宏多孔鈦支架基本符合設(shè)計(jì)要求。孔隙率測(cè)定結(jié)果顯示，3D 打印鈦支架相對(duì)誤差率＜20%。
2. 力學(xué)性能檢測(cè)：通過三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)檢測(cè)得出四組多孔鈦支架具有較好的力學(xué)性能，且均與下頜骨皮質(zhì)骨力學(xué)性能相適配。
3. 微弧氧化改性及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：通過微弧氧化的表面處理方法對(duì)宏多孔鈦支架進(jìn)行表面改性，形成具有微 - 宏孔多級(jí)孔洞結(jié)構(gòu)的支架。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明，相較于單純的宏孔支架，微 - 宏孔的表面形態(tài)能更好地讓細(xì)胞黏附、增殖。

研究意義：以上結(jié)果為構(gòu)建仿生下頜骨皮質(zhì)骨支架進(jìn)而修復(fù)頜骨缺損提供了一定參考。

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