本發(fā)明涉及材料科學(xué)與納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過(guò)激光熔覆技術(shù)在鈦合金上制備具有持久抗菌性及良好生物相容性的ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法。

背景技術(shù)：

激光用于制備合金及涂層的技術(shù)是上世紀(jì)90年代興起的一種技術(shù)手段。其優(yōu)點(diǎn)在于能將熔點(diǎn)較高的不同種類的無(wú)機(jī)金屬類物質(zhì)牢固的結(jié)合在一起。經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，發(fā)展出包括激光脈沖沉積、激光熔覆等手段，其中，激光熔覆以其較為簡(jiǎn)單的操作及對(duì)原材料要求較低而頗受青睞。通過(guò)對(duì)激光儀器的電流，脈寬，頻率等參數(shù)的設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)涂層熔覆厚度，結(jié)合強(qiáng)度，涂層圖案化較為精準(zhǔn)的控制。由于激光配套設(shè)備能夠?qū)嵭芯幊踢\(yùn)行，智能化的水平大大滿足對(duì)材料快速，微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控的力度。

由于中國(guó)逐步邁入人口老齡化的社會(huì)，老年人發(fā)生骨折的幾率較大，社會(huì)對(duì)骨植入體材料的需求逐年攀升。而當(dāng)前的許多植入體材料自身不具備抗菌及生物相容性，導(dǎo)致術(shù)后發(fā)生細(xì)菌感染，出現(xiàn)植入體排異反應(yīng)的情況時(shí)有發(fā)生。二次植入不僅給病人帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)，而且會(huì)對(duì)患者的身心造成更大的痛苦與折磨。同時(shí)，抗生素的大量使用會(huì)使人體感染的細(xì)菌出現(xiàn)耐藥性，當(dāng)人體只能依靠抗生素進(jìn)行治療的時(shí)候而沒(méi)有有效的抗生素可用。因此，通過(guò)制備無(wú)機(jī)抗菌粒子已成為近些年的研究熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明通過(guò)在鈦合金上激光熔覆一種銀/氧化鋅/羥基磷灰石(ag/zno/ha)納米復(fù)合涂層，使改進(jìn)后的鈦合金具有持久抗菌性及良好生物相容性；在制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層過(guò)程中，本發(fā)明先運(yùn)用化學(xué)還原法制備具優(yōu)異抗菌性的納米銀顆粒，再利用激光熔覆技術(shù)制備牢固的ag/zno/ha納米復(fù)合涂層，ag具有優(yōu)異抗菌性，zno具有一定的抗菌性及成骨性，ha具有優(yōu)異的生物相容性和成骨性，涂層中的每一組分發(fā)揮各自功能并起到協(xié)同殺菌及生物相容的效果。

本發(fā)明第一方面提供了一種在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法，步驟包括：

s1、將羥基磷灰石與溶于氨水中的agno3混合后，向體系中滴加n2h4使agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)；

s2、向步驟s1所得溶液中加入氧化鋅納米顆粒，抽濾、研磨，然后配置為懸浮液，在拋光好的鈦合金材料上滴加所述懸浮液，干燥后形成預(yù)制涂層樣品；

s3、將步驟s2所得預(yù)制涂層樣品置于激光熔覆平臺(tái)上，在氬氣氛圍中進(jìn)行激光熔覆。

本發(fā)明第二方面提供了采用上述在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法制備得到的產(chǎn)品。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)利用激光熔覆技術(shù)可以簡(jiǎn)單快速的制備無(wú)機(jī)復(fù)合涂層；

(2)相比于一般的植入體只解決生物相容性的問(wèn)題，ag/zno/ha涂層同時(shí)具有良好的抗菌，成骨，生物相容等綜合性能；

(3)由于ag與zno具有較大差異的熔點(diǎn)，因此在激光熔覆后的銀和鋅的釋放速率不同步，使涂層具有兼顧長(zhǎng)短期的持久殺菌能力，而一般載藥或其它手段都無(wú)法具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的抗菌效果；

(4)相比于使用抗生素抗菌，激光熔覆的ag/zno/ha不會(huì)產(chǎn)生耐藥性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實(shí)施例1中未結(jié)合涂層的激光熔覆的sem圖。

圖2為實(shí)施例2中經(jīng)過(guò)激光熔覆ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的sem圖。

圖3為實(shí)施例3中涂層浸泡在sbf溶液中鋅離子緩釋曲線圖。

圖4為實(shí)施例3中涂層浸泡在sbf溶液中銀離子緩釋曲線圖。

圖5為實(shí)施例4中ag/zno/ha納米復(fù)合涂層表面的大腸桿菌的sem圖。

圖6為實(shí)施例5中ag/zno/ha納米復(fù)合涂層表面的金黃色葡萄球菌的sem圖。

圖7為實(shí)施例6中ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的堿性磷酸酶活性(alp)測(cè)試圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法，步驟包括：

s1、將羥基磷灰石與溶于氨水中的agno3混合后，向體系中滴加n2h4使agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)；

s2、向步驟s1所得溶液中加入氧化鋅納米顆粒，抽濾、研磨，然后配置為懸浮液，在拋光好的鈦合金材料上滴加所述懸浮液，干燥后形成預(yù)制涂層樣品；

s3、將步驟s2所得預(yù)制涂層樣品置于激光熔覆平臺(tái)上，在氬氣氛圍中進(jìn)行激光熔覆。

優(yōu)選的，所述鈦合金材料為ti6al4v。

納米單質(zhì)銀顆粒具有優(yōu)異的抗菌性能，它能通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)產(chǎn)生活性氧，使細(xì)胞膜內(nèi)外形成氧壓力，從而使細(xì)菌細(xì)胞壁，細(xì)胞膜破裂凋亡，同時(shí)它能讓細(xì)菌在分裂使損害其dna鏈，從而影響分裂來(lái)達(dá)到抗菌的效果。納米zno顆粒與納米單質(zhì)銀一樣，具有同樣的納米尺寸效應(yīng)，能夠產(chǎn)生一定的活性氧抗菌，同時(shí)氧化鋅中的鋅離子是組織細(xì)胞生長(zhǎng)所需的一種元素，能促進(jìn)骨組織的生長(zhǎng)恢復(fù)。ha是與自然骨成分特別接近的一種物質(zhì)，它具有優(yōu)異的生物活性，生物相容性，促進(jìn)骨修復(fù)，誘導(dǎo)新骨生成的能力。鈦合金有較多的類別，ti6al4v作為其中的一種，它具有較高的強(qiáng)度被廣泛使用，并被大量用于醫(yī)用植入體中。ti6al4v具有較高的熔點(diǎn)，能很好的作為熔覆有功能涂層的基底材料。涂層中的每一組分發(fā)揮各自功能并起到協(xié)同殺菌及生物相容的效果。

優(yōu)選的，步驟s1中，將羥基磷灰石與去離子水混合、超聲后攪拌，再與溶于氨水中的agno3混合。

優(yōu)選的，步驟s1中，向體系中滴加n2h4至混合溶液由白色突變?yōu)榭Х壬珪r(shí)，停止滴加n2h4，此時(shí)agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)。通過(guò)顏色的明顯變化來(lái)直觀準(zhǔn)確的判斷agno3中銀離子還原情況，更加方便有效，易于操作。

更加優(yōu)選的，所述羥基磷灰石、agno3、氧化鋅納米顆粒的添加量為，以質(zhì)量比計(jì)，使ag：zno：ha＝0～10：0～10：90。

使用化學(xué)方法將agno3溶液中的銀離子還原成納米銀單質(zhì)，納米尺寸較小(20nm左右)，尺寸分布較均勻。相較于紫外還原，本發(fā)明的步驟s1中使用n2h4能將agno3溶液中的銀離子全部還原，而紫外還原不能定量，不易檢測(cè)還原的納米銀單質(zhì)的質(zhì)量，而且紫外還原需要添加成核劑，本發(fā)明采用的納米銀顆粒制備方法能得到具優(yōu)異抗菌性的納米銀顆粒。

優(yōu)選的，步驟s2中，配置為8～12mg/ml懸浮液。進(jìn)一步的，所述滴加在ti6al4v基底上的懸浮液為50ul。

優(yōu)選的，步驟s2中，所述抽濾步驟后用乙醇和去離子水各清洗至少三次，清洗完畢后再次抽濾并于55～65℃下干燥0.8～1.2h，然后進(jìn)行研磨。

更加優(yōu)選的，所述抽濾采用0.22um的微孔濾膜。

優(yōu)選的，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟s3中，激光熔覆過(guò)程使用的是型號(hào)為jhm-1gy-300b的激光器，所述激光熔覆條件參數(shù)為電流i＝50～300a，脈寬w＝1～100ms,頻率f＝10～50hz，光束直徑d＝0.1～1mm，運(yùn)行速率v＝1～20mm/s。

通過(guò)對(duì)ti6al4v上的ag/zno/ha預(yù)置涂層在特定條件下進(jìn)行激光熔覆，使ag/zno/ha納米復(fù)合涂層牢固的與基底結(jié)合。由于氧化鋅的熔點(diǎn)有1975℃，遠(yuǎn)高于納米銀單質(zhì)961.78℃的熔點(diǎn)，熔覆時(shí)形成的涂層中，納米銀單質(zhì)較多的分布在涂層的底部并與基底過(guò)度結(jié)合，氧化鋅的大多分布在涂層表面。元素在涂層中的這種分布及結(jié)合方式使其釋放速率及時(shí)間段不同，將材料植入到體內(nèi)后，前期主要依靠鋅元素的釋放來(lái)抗菌，而植入后期，銀元素起著主要的抗菌作用。一般的植入體感染會(huì)發(fā)生在術(shù)后三個(gè)月內(nèi)，激光熔覆的ag/zno/ha納米復(fù)合涂層有效的解決了持續(xù)抗菌的長(zhǎng)久性問(wèn)題。

為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

除非另有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買得到或者可通過(guò)現(xiàn)有方法制備得到。

實(shí)施例1

本實(shí)施例直接對(duì)鈦合金進(jìn)行了激光熔覆處理，步驟包括：

(1)步驟一：將ti6al4v用240目的砂紙進(jìn)行拋光打磨，使ti6al4v得一面呈現(xiàn)鏡面狀。接著用乙醇清洗超聲3遍，然后再用去離子水進(jìn)行清洗并干燥。

(2)步驟二：激光熔覆過(guò)程使用的是型號(hào)為jhm-1gy-300b的激光器。打開(kāi)激光二維平臺(tái)設(shè)置熔覆參數(shù)，將電流設(shè)置為i＝100a，脈寬w＝2ms,頻率f＝20hz，光束直徑d＝0.6mm，運(yùn)行速率v＝5mm/s.將樣品放置于激光熔覆平臺(tái)上，通過(guò)程序調(diào)節(jié)平臺(tái)x軸和y軸，使樣品處于激光發(fā)射器的起點(diǎn)。打開(kāi)氬氣瓶使樣品處于氬氣氛圍中，分別開(kāi)啟控制平臺(tái)上的“驅(qū)動(dòng)”，“程控”，“程序”系統(tǒng)進(jìn)行激光熔覆。

對(duì)上述方法得到的產(chǎn)品進(jìn)行掃描電鏡檢測(cè)，得到的sem圖如圖1所示，檢測(cè)結(jié)果表明：無(wú)涂層的ti6al4v樣經(jīng)激光處理后形成較明顯的熔池峰狀，這是基底表面被高能量快速熔化冷卻的效果。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法，步驟包括：

(1)步驟一：稱取135mg羥基磷灰石(ha)放入裝有10ml去離子水的燒杯，超聲30min后進(jìn)行磁力攪拌。稱取11.81mg硝酸銀晶體(agno3)放入另一燒杯中，并加入10ml氨水將其溶解，待agno3完全溶解于氨水后將溶液緩慢倒入裝有ha溶液的燒杯中，繼續(xù)攪拌。隨后往攪拌的混合溶液里緩慢滴加水合肼(n2h4),直到混合溶液由白色突變?yōu)榭Х壬珪r(shí)，停止滴加n2h4，此時(shí)agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)。

(2)步驟二：在上述咖啡色溶液中加入7.5mg氧化鋅納米顆粒(zno)，用有機(jī)濾膜進(jìn)行抽濾，并用乙醇和去離子水各清洗3遍。抽濾完成后放入60℃干燥箱中干燥1h，隨后用研缽研磨，配成10mg/ml的懸浮液，在拋光好的ti6al4v上滴加50ul懸浮液，放入60℃干燥箱中干燥1h形成預(yù)制涂層。

(3)步驟三：激光熔覆過(guò)程使用的是型號(hào)為jhm-1gy-300b的激光器。打開(kāi)激光二維平臺(tái)設(shè)置熔覆參數(shù)，將電流設(shè)置為i＝100a，脈寬w＝2ms,頻率f＝20hz，光束直徑d＝0.6mm，運(yùn)行速率v＝5mm/s.將樣品放置于激光熔覆平臺(tái)上，通過(guò)程序調(diào)節(jié)平臺(tái)x軸和y軸，使樣品處于激光發(fā)射器的起點(diǎn)。打開(kāi)氬氣瓶使樣品處于氬氣氛圍中，分別開(kāi)啟控制平臺(tái)上的“驅(qū)動(dòng)”，“程控”，“程序”系統(tǒng)進(jìn)行激光熔覆。

對(duì)上述方法得到的產(chǎn)品進(jìn)行掃描電鏡檢測(cè)，得到的sem圖如圖2所示，檢測(cè)結(jié)果表明：ag/zno/ha比例為(7:3:90)的涂層樣經(jīng)過(guò)激光熔覆處理后，表面形成微納米級(jí)球狀結(jié)構(gòu)，涂層這種粗糙度會(huì)改變物質(zhì)的親疏水性質(zhì)，細(xì)菌細(xì)胞粘附情況。大的比表面積會(huì)使細(xì)菌更充分接觸到抗菌納米物質(zhì)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供了一種在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法，并對(duì)該方法得到的帶有涂層的鈦合金進(jìn)行了鋅離子和銀離子的釋放濃度的測(cè)試，具體步驟包括：

(1)步驟一：稱取羥基磷灰石(ha)放入裝有10ml去離子水的燒杯，超聲30min后進(jìn)行磁力攪拌。稱取硝酸銀晶體(agno3)放入另一燒杯中，并加入10ml氨水將其溶解，待agno3完全溶解于氨水后將溶液緩慢倒入裝有ha溶液的燒杯中，繼續(xù)攪拌。隨后往攪拌的混合溶液里緩慢滴加水合肼(n2h4),直到混合溶液由白色突變?yōu)榭Х壬珪r(shí)，停止滴加n2h4，此時(shí)agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)。

(2)步驟二：在上述咖啡色溶液中加入氧化鋅納米顆粒(zno)，用有機(jī)濾膜進(jìn)行抽濾，并用乙醇和去離子水各清洗3遍。抽濾完成后放入60℃干燥箱中干燥1h，隨后用研缽研磨，配成10mg/ml的懸浮液，在拋光好的ti6al4v上滴加50ul懸浮液，放入60℃干燥箱中干燥1h形成預(yù)制涂層。

(3)步驟三：激光熔覆過(guò)程使用的是型號(hào)為jhm-1gy-300b的激光器。打開(kāi)激光二維平臺(tái)設(shè)置熔覆參數(shù)，將電流設(shè)置為i＝100a，脈寬w＝2ms,頻率f＝20hz，光束直徑d＝0.6mm，運(yùn)行速率v＝5mm/s.將樣品放置于激光熔覆平臺(tái)上，通過(guò)程序調(diào)節(jié)平臺(tái)x軸和y軸，使樣品處于激光發(fā)射器的起點(diǎn)。打開(kāi)氬氣瓶使樣品處于氬氣氛圍中，分別開(kāi)啟控制平臺(tái)上的“驅(qū)動(dòng)”，“程控”，“程序”系統(tǒng)進(jìn)行激光熔覆。

采用上述方法，調(diào)整ag/zno/ha比例制備多組帶有不同配比涂層的鈦合金，具體的，ag/zno/ha比例包括如下幾組，以質(zhì)量比計(jì)：0:10:90、3:7:90、5:5:90、7:3:90、10:0:90。

(4)將制好的上述配比的涂層放入裝有30mlsbf的緩釋瓶中進(jìn)行緩釋，分別在1,4,7,14,21d時(shí)進(jìn)行取樣，每次取3ml的同時(shí)補(bǔ)充3ml的sbf溶液，通過(guò)原子吸收分光光度計(jì)測(cè)試鋅離子和銀離子的釋放濃度，進(jìn)行計(jì)算后繪制成緩釋圖，分別如圖3、圖4所示。

檢測(cè)結(jié)果表明：通過(guò)原子吸收分光光度計(jì)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，樣品涂層中zn²⁺的釋放在前四天很快，后面釋放速率較緩慢，釋放量也較少，這是由于zno熔點(diǎn)極高，導(dǎo)熱系數(shù)低，激光熔覆過(guò)程中與基底及涂層中其它組分的結(jié)合不如ag牢固，這時(shí)的抗菌zn²⁺起著主要作用。通過(guò)ag⁺釋放曲線可知，1,4,7,14,21d中ag⁺持續(xù)釋放，能起到持久的抗菌作用。這是因?yàn)閍g的熔點(diǎn)較低，導(dǎo)熱系數(shù)高，進(jìn)行激光熔覆時(shí)最先熔融與基底和其它組分過(guò)度結(jié)合。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供了一種在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法，并將該方法得到的帶有涂層的鈦合金與大腸桿菌作用培養(yǎng)，具體步驟包括：

(1)步驟一：稱取135mg羥基磷灰石(ha)放入裝有10ml去離子水的燒杯，超聲30min后進(jìn)行磁力攪拌。稱取11.81mg硝酸銀晶體(agno3)放入另一燒杯中，并加入10ml氨水將其溶解，待agno3完全溶解于氨水后將溶液緩慢倒入裝有ha溶液的燒杯中，繼續(xù)攪拌。隨后往攪拌的混合溶液里緩慢滴加水合肼(n2h4),直到混合溶液由白色突變?yōu)榭Х壬珪r(shí)，停止滴加n2h4，此時(shí)agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)。

(2)步驟二：在上述咖啡色溶液中加入7.5mg氧化鋅納米顆粒(zno)，用有機(jī)濾膜進(jìn)行抽濾，并用乙醇和去離子水各清洗3遍。抽濾完成后放入60℃干燥箱中干燥1h，隨后用研缽研磨，配成10mg/ml的懸浮液，在拋光好的ti6al4v上滴加50ul懸浮液，放入60℃干燥箱中干燥1h形成預(yù)制涂層。

(3)步驟三：激光熔覆過(guò)程使用的是型號(hào)為jhm-1gy-300b的激光器。打開(kāi)激光二維平臺(tái)設(shè)置熔覆參數(shù)，將電流設(shè)置為i＝100a，脈寬w＝2ms,頻率f＝20hz，光束直徑d＝0.6mm，運(yùn)行速率v＝5mm/s.將樣品放置于激光熔覆平臺(tái)上，通過(guò)程序調(diào)節(jié)平臺(tái)x軸和y軸，使樣品處于激光發(fā)射器的起點(diǎn)。打開(kāi)氬氣瓶使樣品處于氬氣氛圍中，分別開(kāi)啟控制平臺(tái)上的“驅(qū)動(dòng)”，“程控”，“程序”系統(tǒng)進(jìn)行激光熔覆。

(4)將步驟(3)所得樣品放入48孔板中，往孔中加入400ul濃度為10⁷cfu/ml的大腸桿菌菌液使其沒(méi)過(guò)樣品表面，緊接著將孔板放在培養(yǎng)箱里培養(yǎng)12h。將培養(yǎng)后的ti6al4v樣上的細(xì)菌進(jìn)行固定脫水，干燥之后在掃描電子顯微鏡下觀察細(xì)菌的形貌，如附圖5所示。

檢測(cè)結(jié)果表明：大腸桿菌細(xì)胞壁皺縮破損較為嚴(yán)重，證明涂層對(duì)大腸桿菌的殺菌機(jī)理是作用于細(xì)胞壁使其凋亡。

實(shí)施例5

本實(shí)施例提供了一種在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法，并將該方法得到的帶有涂層的鈦合金與金黃色葡萄球菌作用培養(yǎng)，具體步驟包括：

(1)步驟一：稱取135mg羥基磷灰石(ha)放入裝有10ml去離子水的燒杯，超聲30min后進(jìn)行磁力攪拌。稱取11.81mg硝酸銀晶體(agno3)放入另一燒杯中，并加入10ml氨水將其溶解，待agno3完全溶解于氨水后將溶液緩慢倒入裝有ha溶液的燒杯中，繼續(xù)攪拌。隨后往攪拌的混合溶液里緩慢滴加水合肼(n2h4),直到混合溶液由白色突變?yōu)榭Х壬珪r(shí)，停止滴加n2h4，此時(shí)agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)。

(2)步驟二：在上述咖啡色溶液中加入7.5mg氧化鋅納米顆粒(zno)，用有機(jī)濾膜進(jìn)行抽濾，并用乙醇和去離子水各清洗3遍。抽濾完成后放入60℃干燥箱中干燥1h，隨后用研缽研磨，配成10mg/ml的懸浮液，在拋光好的ti6al4v上滴加50ul懸浮液，放入60℃干燥箱中干燥1h形成預(yù)制涂層。

(3)步驟三：激光熔覆過(guò)程使用的是型號(hào)為jhm-1gy-300b的激光器。打開(kāi)激光二維平臺(tái)設(shè)置熔覆參數(shù)，將電流設(shè)置為i＝100a，脈寬w＝2ms,頻率f＝20hz，光束直徑d＝0.6mm，運(yùn)行速率v＝5mm/s.將樣品放置于激光熔覆平臺(tái)上，通過(guò)程序調(diào)節(jié)平臺(tái)x軸和y軸，使樣品處于激光發(fā)射器的起點(diǎn)。打開(kāi)氬氣瓶使樣品處于氬氣氛圍中，分別開(kāi)啟控制平臺(tái)上的“驅(qū)動(dòng)”，“程控”，“程序”系統(tǒng)進(jìn)行激光熔覆。

(4)將步驟(3)所得樣品放入48孔板中，往孔中加入400ul濃度為10⁷cfu/ml的金黃色葡萄球菌菌液使其沒(méi)過(guò)樣品表面，緊接著將孔板放在培養(yǎng)箱里培養(yǎng)12h。將培養(yǎng)后的ti6al4v樣上的細(xì)菌進(jìn)行固定脫水，干燥之后在掃描電子顯微鏡下觀察細(xì)菌的形貌，如附圖6所示。

檢測(cè)結(jié)果表明：金黃色葡萄球菌部分細(xì)胞壁發(fā)生破損，細(xì)胞質(zhì)流出，說(shuō)明涂層對(duì)金黃色葡萄球菌的殺菌機(jī)理是作用于細(xì)胞壁使其凋亡。但由于金黃色葡萄球菌細(xì)胞壁較厚，并不能讓所有的細(xì)菌細(xì)胞壁破裂。

實(shí)施例6

本實(shí)施例提供了一種在鈦合金上制備ag/zno/ha納米復(fù)合涂層的方法，并將該方法得到的帶有涂層的鈦合金進(jìn)行堿性磷酸酶活性(alp)測(cè)試，具體步驟包括：

(1)步驟一：稱取羥基磷灰石(ha)放入裝有10ml去離子水的燒杯，超聲30min后進(jìn)行磁力攪拌。稱取硝酸銀晶體(agno3)放入另一燒杯中，并加入10ml氨水將其溶解，待agno3完全溶解于氨水后將溶液緩慢倒入裝有ha溶液的燒杯中，繼續(xù)攪拌。隨后往攪拌的混合溶液里緩慢滴加水合肼(n2h4),直到混合溶液由白色突變?yōu)榭Х壬珪r(shí)，停止滴加n2h4，此時(shí)agno3中的銀離子被還原成納米銀單質(zhì)。

(2)步驟二：在上述咖啡色溶液中加入氧化鋅納米顆粒(zno)，用有機(jī)濾膜進(jìn)行抽濾，并用乙醇和去離子水各清洗3遍。抽濾完成后放入60℃干燥箱中干燥1h，隨后用研缽研磨，配成10mg/ml的懸浮液，在拋光好的ti6al4v上滴加50ul懸浮液，放入60℃干燥箱中干燥1h形成預(yù)制涂層。

(3)步驟三：激光熔覆過(guò)程使用的是型號(hào)為jhm-1gy-300b的激光器。打開(kāi)激光二維平臺(tái)設(shè)置熔覆參數(shù)，將電流設(shè)置為i＝100a，脈寬w＝2ms,頻率f＝20hz，光束直徑d＝0.6mm，運(yùn)行速率v＝5mm/s.將樣品放置于激光熔覆平臺(tái)上，通過(guò)程序調(diào)節(jié)平臺(tái)x軸和y軸，使樣品處于激光發(fā)射器的起點(diǎn)。打開(kāi)氬氣瓶使樣品處于氬氣氛圍中，分別開(kāi)啟控制平臺(tái)上的“驅(qū)動(dòng)”，“程控”，“程序”系統(tǒng)進(jìn)行激光熔覆。

采用上述方法，調(diào)整ag/zno/ha比例制備多組帶有不同配比涂層的鈦合金，具體的，ag/zno/ha比例包括如下幾組，以質(zhì)量比計(jì)：0:10:90、3:7:90、5:5:90、7:3:90、10:0:90。

(4)將制好的上述配比的涂層樣品放入96孔板中，用150ul濃度為10⁵cell/ml的mc3t3e1細(xì)胞加入到孔板中培養(yǎng)3,7,14d，用akp試劑盒檢測(cè)樣品上細(xì)胞的堿性磷酸酶活性，檢測(cè)結(jié)果如附圖7所示。

檢測(cè)結(jié)果表明：帶有涂層樣的mc3t3e1細(xì)胞堿性磷酸酶活性在3,7d時(shí)是逐漸升高，尤其是ag/zno/ha比例為(7:3:90)的樣在7d升為最高，在14d時(shí)涂層樣alp值都有所下降。說(shuō)明前期有利于細(xì)胞增殖，后期開(kāi)始分化。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。