文档摘要：目的探讨外科植入物产品阳极氧化表面元素含量分布及表面形貌分析,以促进产业优化,服务企业发展.方法采用扫描电镜及能谱仪对试样阳极氧化膜形貌和表面元素含量进行分析,并对各元素分布情况进行统计分析.结果着色阳极氧化产品表面形貌为不规则的凹凸不平状且均匀分布在氧化膜表面,其表面所含元素除基体元素外,有11.07％的产品表面包含Na、Si、P、S、Al等其他元素中一种或多种,且含量(质量分数)几乎全部落在小于1.00％这个区间.与着色阳极氧化产品相比,微弧阳极氧化产品表面形貌为均匀分布的火山口状突起,内部出现很多孔洞,直径为100～300nm且出现交联,在整体上呈现立体孔隙结构,且表面所包含其他元素均匀分布在阳极氧化产品表面,其表面所包含元素除基体元素外,均还包含Na、Si、P、S、Ca、Mg、Fe等其他元素中一种或多种,且含量(质量分数)基本落在小于10.00％这个区间,其中Si、P含量落在1.00％～10.00％区间的批次占比均高于80％.结论研究结果显示不同企业、不同生产工艺的阳极氧化表面所含元素的种类和含量差异较大,但对优化改进企业生产工艺而言具有指导性意义,如企业应严格控制电解液的配方,且定期更换;电解池和清洗池的材料应与植入物产品基体材料相同;不同材料的产品应分开进行清洗;对于有意添加的元素(如Si、P、Ca等),其含量应尽量落在同一区间内,以确保作用最大化;而对于工艺引入的杂质元素,其含量应尽可能低,以降低不良反应发生的可能性.此结果对表面元素定量分析、生物安全性评价及临床应用也具有一定的参考意义.
Abstract：Asanimportantmethodofsurfacemodification,surfaceanodicoxidationwaswidelyusedinsurgicalimplants.Inordertopromoteindustrialoptimizationaswellasserviceenterprisedevelopment,thedistributionofsurfaceelementsandthesurfacemorphologyofanodicoxidationsurgicalimplantswerestudiedinthiswork.Theanodicoxidationproductsofsurgicalimplantsprovidedbydifferententerpriseswereselectedasresearchsamples,andtheprecisioncuttingmachinewasusedtocutthelarge-sizedsampleintoatypicalsamplewithsuitable-sized.Firstly,themorphologyofanodicoxidationfilmonthesamplesurfacewasanalyzedbythescanningelectronmicroscopy(Hitachi,S-4800orThermoFisherScientific,Scios2),andtheporesizeofmicro-arcanodicoxidationfilmwasmeasuredatthesametime.Finally,theelementcontentonthesurfaceofthesamplewasanalyzedbytheenergydispersivespectrometer(Bruker,XFlashdetector630M)whichwasmatchedwiththescanningelectronmicroscopy,andthenthedistributionofeachelementwasanalyzedstatistically.Thesurfacemorphologyofthecoloredanodicoxidationfilmwasirregularanduneven,butuniformlydistributedonthesurface.Otherthanthematrixelements,thesurfaceof11.07％coloredanodicoxidationproductscontainedoneormoreelementssuchasNa,Si,P,S,Alandsoon.Thecontent(massfraction)ofotherelementswasalmostallintherangeoflessthan1.00％.Comparedwiththecoloredanodicoxidation,thecrater-likeprotrusionwhichwerewell-distributedwereobservedonthesurfaceofmicro-arcanodicoxidationfilm,thenmanyporeswithdiametersofabout100-300nmappearedandcross-linkedwitheachother,thethree-dimensionalporestructurewasformed.Exceptthematrixelements,thesurfaceofmicro-arcanodicoxidationfilmcontainedoneormorekindsofotherelementssuchasNa,Si,P,S,Ca,Mg,Feandsoon.Thecontent(massfraction)ofotherelementsmostlyfellintherangeoflessthan10.00％,andtheproportionofproductswhosecontentofSi,Pelementsfellintherangeof1.00％—10.00％werehigherthan80％.Thesurfaceelementswereanalyzedbysurfacescanningshowedthattheelementswereuniformlydistributedonthesurfaceofanodicoxidationfilm.Aswellthestabilityofanodicoxidationprocessandtheuniformityofrelatedproductsweresupportedbythisresultindirectly.Theresultsshowthattheanodicoxidationfilmoftheproductsbydifferententerprisesanddifferentproductionprocesseshavedifferentkindsandcontentsoftheelements.Butit'sinstructivefortheenterprisestooptimizeandimprovetheirproductionprocesses,suchascontrolthecompositionofelectrolytestrictlyandrenewregularly;keeptheelectrolyticcellandcleaningcellmaterialsconsistentwiththeimplantproducts;cleanthedifferentmaterialsproductsseparately;makethecontentofintentionallyaddelements(Si,P,Ca)fallinthesamerangetoensuretheeffectmaximum,decreasethecontentofimpurityelementsaslowaspossibletoreducethepossibilityofadversereactions.Thisalsohascertainreferencesignificanceforquantitativeanalysisofsurfaceelement,biologicalevaluationandclinicalapplication.
作者：王龙浩 虞崇庆 甄辉 戴书龙 徐萍华 张莉Author：WANGLonghao YUChongqing ZHENHui DAIShulong XUPinghua ZHANGLi
作者单位：浙江省医疗器械检验研究院,杭州310018
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(z1)
分类号：TG146
关键词：外科植入物 钛及钛合金 阳极氧化 表面形貌 元素分布
Keywords：surgicalimplants titaniumandtitaniumalloys anodicoxidation surfacemorphology elementdistribution
机标分类号：TG146.2+3TG457.19TG306
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：钛及钛合金外科植入物阳极氧化表面形貌及元素含量分布研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(z1)王龙浩 虞崇庆 甄辉 戴书龙 徐萍华 张莉目的探讨外科植入物产品阳极氧化表面元素含量分布及表面形貌分析,以促进产业优化,服务企业发展.方法采用扫描电镜及能谱仪对试样阳极氧化膜形貌和表面元素含量进行分析,并对各元素分布情况进行统计分析.结果着色阳极...参考文献和引证文献
参考文献
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