吴凌, 谭继, 钱仕, 葛乃建, 刘宣勇

无机材料学报 2022, 37 (11): 1217-1224. DOI:10.15541/jim20220140

摘要（420）

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镍钛合金血管支架植入后可引发血栓和支架再狭窄, 且对损伤的血管内壁无修复作用, 需进行表面改性赋予其抗凝血和促内皮化生物学功能。本研究采用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术将钽(Ta)注入至镍钛合金, 研究Ta离子注入对镍钛表面理化特性及生物学性能的影响规律。结果表明, 调控Ta离子注入时间, 可在镍钛表面分别构建含Ta、Ta/Ta₂O₅、Ta/Ta₂O_5-_x/Ta₂O₅三种不同组分的改性层。各种改性样品中, 含Ta/Ta₂O_5-_x/Ta₂O₅的改性镍钛表面亲水性均更好, 可提供更多细胞附着位点, 促进人脐静脉内皮细胞早期粘附和铺展, 并提高其增殖能力。相比仅含单质Ta的改性镍钛表面, 含Ta/Ta₂O_5-_x/Ta₂O₅改性镍钛表面的血液相容性更高, 血小板粘附数量显著减少, 且基本保持为未被激活的球形状态; 各组改性表面的溶血率远低于5%阈值, 均未发生明显溶血现象。上述结果说明, Ta离子注入改性镍钛血管支架在降低血栓形成、加速内皮化方面具有潜在应用。

材料表面湿润性会影响蛋白质粘附和细胞生长行为。各组样品的接触角如图4所示, 酸洗镍钛和30Ta-NiTi样品的接触角分别为75.82°和64.37°, 说明注入Ta离子可增强镍钛表面亲水性, 这可能是离子注入活化了镍钛表面导致。60Ta-NiTi样品接触角减小至60.18°, 因其表面存在Ta₂O₅, Ta-O键可通过水合作用形成Ta-OH基团, 更利于水分子吸附。120Ta-NiTi样品接触角进一步减小至45.67°, 这是由于样品表面存在氧空位, 水分子吸附在氧空位处并发生解离, 生成羟基[26], 使其亲水性增强。