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扫描电子显微镜与原子力显微镜技术之比较
SEM和AFM技术是常用的表面分析方法.本文介绍了SEM和AFM两种技术的原理,描述了这两种技术在样品形貌结构、成分分析和实验环境等方面的性能,比较了两种技术的特性和不足,充分利用两种技术的互补性,将两种技术结合使用,有助于更加深刻地认识样品的特性.
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锆瓷基底表面形貌对锆瓷饰瓷间结合强度影响的研究
目的:探讨锆瓷基底表面形貌对其与饰瓷结合强度的影响.方法:切削制备1 1mm×10mm×5mm锆瓷烧结瓷块40块,随机均分至4组即对照组(烤瓷面烤瓷前经过常规打磨、喷砂及抛光处理),垂直组(与对照组不同处在于剪切加载方向与切削瓷面的刀路方向垂直),平行组(与对照组不同处在于剪切加载方向与切削瓷面的刀路方向一致),突起组(与对照组不同处在于烤瓷面制备有2个直径2mm,高0.3mm的圆柱状突起).各组试件烤瓷面涂布粘接瓷,堆积4mm厚饰瓷后烧结.以万能试验机测试饰瓷与锆瓷基底间的剪切强度.结果:对照组、垂直组、平行组、突起组锆瓷与饰瓷间的剪切强度均数与标准差分别为24.1±2.64 MPa、27.9±4.53MPa、27.5±4.79MPa和37.2±7.03MPa,单因素方差分析显示差异有统计学意义,突起组强度显著高于垂直组、平行组(P＜0.05)及对照组(P＜0.01).结论:锆瓷烤瓷面切削刀路方向对锆瓷与饰瓷间的烧结剪切强度无显著影响；锆瓷烤瓷面制备出适当的突起可显著增强饰瓷抗剥脱的能力.
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金属和碳纤维洁治器对3种全冠合金表面粗糙度的影响
目的:研究两种洁治器洁治前后镍铬、钯和银钯全冠合金表面形貌的变化.方法:用金属洁治器头和碳纤维洁治器头分别处理镍铬合金、钯合金和银钯合金后用肉眼、扫描电镜和表面形貌轮廓仪检测表面形貌的变化.结果与结论:金属洁治器在镍铬合金上的划痕比碳纤维洁治器明显.钯合金受碳纤维洁治器的影响比金属洁治器大.银钯合金经过两种器械洁治处理后有明显划痕,但是两种器械之间没有明显差别.
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喷砂酸蚀纯钛表面微弧氧化的形态学研究
目的 研究喷砂后微弧氧化(MAO)与喷砂酸蚀(SA)后MAO处理表面形貌的差异,探讨如何在保留SA获得的一级孔洞的基础上,进一步利用MAO膜层的"骨小梁"样结构及富含钙磷的化学成分.方法 分别采用直径为106、250 μm的Al2O3颗粒对钛样品进行喷砂,部分用氢氟酸(HF)双重酸蚀制备SA样品,再对两种样品分组,使用不同的处理电压进行MAO处理.通过扫描电镜观察表面形貌、膜层厚度,能谱分析仪测量表面元素含量.结果 SA样品再行MAO处理可获得均匀连续的氧化膜层,并且MAO处理没有改变SA形成的基本形态,其中直径为250 μm的 Al2O3颗粒喷砂后双重4% HF酸蚀MAO处理表面的一级孔洞大小与成骨细胞为接近.结论 纯钛经SA和MAO复合改性后,在表面形成复合的形态特征,从而达到优化种植体表面结构和组成的目的 .
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C／C复合材料表面聚多巴胺涂层的制备及性能研究
目的：碳／碳（ C／C）复合材料为当前极具潜力的骨修复生物材料，在其表面制备聚多巴胺涂层旨在改善C／C复合材料亲水性和生物活性。方法制备一系列不同涂覆时间、涂覆环境（空气或富氧）条件的C／C复合材料表面聚多巴胺涂层，采用水接触角测试、扫描电子显微镜、能谱分析、原子力显微镜及蛋白吸附等表征手段探索不同制备条件对各项性能的影响规律，得出较佳制备条件。结果反应条件为多巴胺浓度2．0 g／L，涂覆时间30 min（氧气）＋11．5 h（空气）时，聚多巴胺涂层水接触角由空白对照组的64．0°下降至25．9°，其亲水性得到极大的改善；通过扫描电子显微镜、能谱分析及原子力显微镜测试得出该涂层均匀且致密；同时蛋白吸附含量为0．2817 mg。结论在C／C复合材料表面制备了聚多巴胺涂层，极大地改善了C／C复合材料的亲水性和生物活性。这一结果提示聚多巴胺涂层的C／C复合材料可作为新一代骨组织修复材料，为后续医学应用提供了理论依据。
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不同形貌纯钛表面对人脐静脉内皮细胞生物学行为的影响
目的:以人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVECs)为模型细胞,研究纯钛表面的形貌因素对种植体周围成血管效应的可能影响.方法:构建不同结构形貌的纯钛表面,包括光滑表面、纳米结构表面、微米结构表面以及微米/纳米复合结构表面,检测不同形貌纯钛表面对HUVECs的黏附和增殖能力,检测血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的分泌能力和HUVECs内钙离子(calcium,Ca2)的浓度.结果:不同形貌纯钛材料在扫描电子显微镜下分别具有光滑表面、纳米结构表面、纳米结构表面和微米/纳米复合结构表面.扫描电子显微镜和细胞骨架染色结果显示,在不同形貌纯钛表面孵育24 h后,光滑表面结构组的细胞数目从(18±4)个/视野增加到(42±6)个/视野,纳米结构表面组的细胞数目从(28±6)个/视野增加到(52±10)个/视野,微米结构表面组的细胞数目从(20±4)个/视野增加到(21 ±6)个/视野,微米/纳米复合结构组表面的细胞数目从(16±4)个/视野增加到(18 ±6)个/视野,微米结构表面组和微米/纳米复合结构表面组黏附和增殖的细胞数目显著少于光滑表面结构组和纳米结构表面组(P＜0.05).酶联免疫吸附定量研究显示,HUVECs在光滑结构表面、纳米结构表面、微米结构表面以及微米/纳米复合结构表面VEGF分泌量分别为(690±35) ng/L、(560±20) ng/L、(474 ±43) ng/L、(517 ±29) ng/L,与光滑结构表面相比,HUVECs在微米结构表面和微米/纳米复合结构表面分泌的VEGF量显著减少(P＜0.05).Ca2+免疫荧光探针检测结果显示,HUVECs细胞内Ca2在微米结构表面和微米/纳米复合结构表面的表达显著高于在光滑结构表面和纳米结构表面.结论:HUVECs在微米结构表面和微米/纳米复合结构表面的功能受影响可能与在这些表面HUVECs内钙浓度的增加相关,因此,种植体表面的形貌因素可能通过影响内皮细胞的功能,对种植体周围的成血管效应造成影响.
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不锈钢洁治器、碳纤维洁治器对纯钛铸件表面形貌的影响
目的比较金属洁治器和碳纤维洁治器对钛表面形貌的影响.方法在磨光后的纯钛铸件表面分别用金属洁治器和碳纤维洁治器洁治,用肉眼、扫描电镜和表面形貌轮廓仪检测表面形貌的变化.结果结论纯钛铸件表面形貌经过两种洁治器处理后都有改变,但是金属洁治器的影响比碳纤维洁治器明显.
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经过热处理不锈钢方丝的摩擦力
背景:摩擦力的研究一直是正畸研究的热门话题,但对于加热前后弓丝与托槽间相对运动所产生的摩擦力变化国内尚未见相关报道.目的:观察正畸用不锈钢丝进行低温加热处理后,对弓丝与托槽间摩擦力的影响.方法:将正畸用不锈钢丝进行通电低温加热处理,利用扫描电镜观察弓丝表面形貌、确定弓丝的拉丝方向,然后置于摩擦力测试仪上测试不锈钢丝热处理前后摩擦力值.结果与结论:扫描电镜下可见:相对于未经热处理弓丝,预热后弓丝的表面凸起不明显.方弓丝经热处理后摩擦力有所下降,进一步分析可见,热处理与未热处理后不锈钢丝对摩擦力影响无显著性意义,同一弓丝重复测量的结果差别无显著性意义,预热与否与重复测量的交互作用无显著性意义(P>0.05).结果表明,经热处理后的不锈钢丝,在弓丝与托槽滑动时不会增大摩擦力.
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直径可控阳极氧化铝表面有序纳米孔阵列对脐静脉内皮细胞黏附行为的影响
背景:研究表明多种细胞可响应材料表面微米尺度的表面结构.目的:观察阳极氧化铝膜表面纳米孔阵列孔径变化对脐静脉内皮细胞黏附行为的影响.方法:采用二步阳极氧化法在草酸电解液中制备出孔径可控的(25,50,65,75 nm),高度有序排列的阳极氧化铝膜.将人脐静脉内皮细胞接种于不同孔径的阳极氧化铝膜表面,观察脐静脉内皮细胞在阳极氧化铝膜表面的黏附生长情况.结果与结论:脐静脉内皮细胞在不同孔径阳极氧化铝表面上均良好黏附,细胞形态正常.MTT 法测试结果表明培养4,24 h 后,脐静脉内皮细胞在较大孔径(75 nm)阳极氧化铝膜上的黏附功能明显高于小孔径(25 nm)的阳极氧化铝膜(P <0.05).表明相对于小孔径(25 nm)多孔阳极氧化铝膜,较大孔径(75 nm)的多孔阳极氧化铝膜能够促进人脐静脉内皮细胞的黏附,初步显示出较好的生物学活性.
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流体剪切力作用下阿司匹林对不同钛表面MG-63细胞增殖活性的影响
背景:近有国内外临床试验、动物实验和体外细胞学实验证明,适宜浓度阿司匹林能上调成骨细胞的增殖及成骨功能.目的:探讨流体剪切力作用下不同浓度阿司匹林对成骨细胞增殖的影响.方法:①采用含体积分数10％胎牛血清与不同浓度阿司匹林(0,0.023,0.046,0.062 5,0.125,0.25,0.5,1.0,2.0,4.0 mmol/L)的DMEM低糖培养液培养MG-63人成骨样细胞,1-7 d后,MTS法检测细胞增殖;②将MG-63人成骨样细胞分别接种于高度抛光钛板、喷砂酸碱处理钛板及光滑载玻片上,培养1d后,再分别以含不同浓度阿司匹林(0,0.5 mmol/L)的培养液培养3d,施加流体剪切力,加力0,0.5,1,2,4h后,MTS法检测细胞增殖.结果与结论:①不同浓度阿司匹林对细胞增殖的作用:培养1-3 d时,0.023,0.046,0.062 5,0.5 mmol/L的阿司匹林可促进MG-63人成骨样细胞的增殖;培养1-7 d,1,2,4 mmol/L的阿司匹林抑制MG-63人成骨样细胞的增殖;②流体剪切力作用下阿司匹林对细胞增殖的作用:单因素方差分析结果显示,阿司匹林药物处理因素对细胞增殖影响的差异有统计学意义(F=8.349,P=0.004),0.5 mmol/L阿司匹林可降低MG-63人成骨样细胞的增殖活性;材料表面处理对细胞增殖影响的差异无统计学意义(F=2.826,P=0.064);不同流体剪切力加载时间对细胞增殖影响的差异无统计学意义(F=0.893,P=0.406);③流体剪切力下0.5 mmol/L阿司匹林对细胞增殖的作用:材料表面处理对细胞增殖影响的差异无统计学意义(F=1.803,P=0.171);0.5 mmol/L阿司匹林可显著抑制玻片组MG-63人成骨样细胞的增殖(P=0.003),对高度抛光钛板及喷砂酸碱处理钛板组MG-63人成骨样细胞增殖无显著抑制作用(P=0.891,P=0.051):④结果表明:不同浓度阿司匹林对MG-63人成骨样细胞增殖有明确的影响作用,且有浓度依赖性;不同钛表面处理可降低阿司匹林对MG-63人成骨样细胞增殖的影响作用.
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表没食子儿茶素没食子酸酯对镍铬合金电化学腐蚀后表面结构和性能的影响
目的:研究表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)对镍铬合金电化学腐蚀后表面结构和性能的影响.方法:采用体视显微镜和扫描电镜,观察经0g/L和1.0 g/L EGCG人工唾液电化学腐蚀后镍铬合金的表面形貌,并运用光电子能谱仪分析经0g/L和1.0 g/L EGCG人工唾液电化学腐蚀后镍铬合金的表面腐蚀产物.结果:经0g/L和1.0 g/L EGCG人工唾液电化学腐蚀后,镍铬合金表面均有不同程度的腐蚀,在0g/LEGCG人工唾液中,出现的点蚀坑直径较小,基本未影响合金表面的枝晶结构;而在1.0g/LEGCG人工唾液中,镍铬合金表面发生了较为严重的腐蚀,点蚀坑直径较大,枝晶区间开始融合、变得模糊不清.此外,经0g/LEGCG和1.0g/LEGCG人工唾液电化学腐蚀后,镍铬合金表面溅射120 s后均检测到了O、Ni、Cr、Be、C及Mo元素,表面氧化物均主要为NiO和Cr2O3.与0g/LEGCG人工唾液相比,镍铬合金在1.0g/LEGCG人工唾液电化学腐蚀后表面O元素、NiO和Cr2O3的含量较低.结论:经EGCG人工唾液电化学腐蚀后,镍铬合金表面形貌和表面腐蚀产物结果一致,提示1.0 g/L EGCG促使镍铬合金表面耐腐蚀性能变差,表面腐蚀产物中氧化物含量也降低.
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局部应用Fe2+、F-对酸蚀釉质作用的体外研究
目的:评价硫酸亚铁、氟化钠溶液及两者共同作用时对酸蚀釉质的作用.方法:收集正畸拔除的新鲜完好前磨牙,制备80个样本,随机分为4组:C组(对照组,去离子水)、Fe2+组(15 mmol/L FeSO4)、F-组(1.23％NaF)、Fe2++F-组(15 mmol/L FeSO4+1.23％NaF).样本在各组实验溶液中浸泡1 min,然后交替进行6个脱矿-再矿化循环(共7d).1个完整周期包括:①在5 mL可口可乐(pH=2.58)中脱矿5 min;②在37℃、5 mL人工唾液中再矿化1h.酸蚀效果通过观察釉质表面形貌和测定表面显微硬度(SMH)进行评价,采用SPSS18.0软件包对数据进行单因素方差分析.结果:扫描电镜观察显示,铁、氟处理后,与C组相比,釉质表面粗糙程度显著减轻,各实验组釉质表面均有一定沉积物形成.碳酸饮料浸泡釉质后SMH明显下降.与C组相比,铁、氟制剂单独或联合处理釉质后SMH减少程度均显著降低(P＜0.001),但3个实验组间无显著差异.结论:铁、氟制剂单独或联合作用均可显著增强釉质抗酸蚀能力,但铁、氟联合并未出现叠加保护效果.
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不同浓度的过氧化氢对银汞合金表面性能的影响
目的 研究不同浓度过氧化氢对银汞合金表面性能的影响.方法 采用表面轮廓仪和扫描电镜对0wt％、3.6 wt％、10 wt％和30wt％四种浓度过氧化氢浸泡112 h后的牙科银汞合金的表面粗糙度、表面形貌进行比较,并运用光电子能谱仪分析0％和30％两种浓度过氧化氢浸泡后银汞合金的表面腐蚀产物.结果 过氧化氢浸泡112 h后,不同银汞合金表面粗糙度的Ra和Rz的大小顺序均为0wt％＜3.6wt％＜ 10wt％＜30wt％；且表面均有不同程度的腐蚀,主要表现为分布不均匀、孔径大小不一的点蚀,其中以30wt％过氧化氢浸泡组的腐蚀明显；此外,0wt％和30wt％过氧化氢浸泡后,银汞合金表面分别检测到Cu、Sn、Hg、Ag、O元素,表面氧化物主要为SnO2,与0 wt％过氧化氢相比,30 wt％过氧化氢浸泡后,银汞合金表面Ag、Hg、O元素含量明显下降,而Sn、Cu元素含量则升高.结论 随着过氧化氢浓度的升高,银汞合金表面粗糙度增加,表面形貌有不同程度腐蚀,表面腐蚀产物成分有所改变,氧化程度减弱.
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三种金刚石车针的体外对比评价
目的 利用体外模拟实验对比研究了德国WILOFA车针、日本Mani和中国Tengyuan车针的性能.方法 用体式显微镜分别观察了从三种车针腐蚀下来的金刚石形貌以及购货态下的车针工作部表面形貌,用专用设备对它们的磨削效率与耐磨性能进行了体外评价,比较了三种车针磨削速率与耐磨性能的稳定性差异.结果 德国WILOFA车针和日本Mani车针在金刚石选择和车针表面金刚石排布模式上基本相同,中国Tengyuan车针与前两者存在很大差异.对车针磨削性能在磨削效率和绝对磨削总量两个指标上和耐磨性能稳定性的统计学结论为:WILOFA车针稳定性优,Mani车针次之,Tengyuan车针低.结论 WILOFA车针和Mani车针磨削性能相似,Tengyuan车针明显低于前两者.
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基于 Parylene -C 微金电极作为柔性视网膜电极的设计及特性测试
针对视觉假体关键部件视网膜微电极阵列的结构特点和植入要求，我们设计制作了基于 Parylene-C 柔性直径为200μm 的圆形视网膜金电极，用于视网膜表层刺激微电极，用三电极测试系统对微电极阵列进行体外电化学阻抗谱测试和眼内植入的柔韧性测试。结果表明，本研究采用的微电极，在降低成本、简化工艺的基础上，无论柔韧性还是电学特性均符合视网膜植入的要求，可用作动物实验的视网膜植入电极。
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不同邻面抛光方法对牙釉质表面粗糙度及表面形貌的影响
目的:评价4种邻面抛光方法对邻面釉质表面粗糙度及显微形貌的影响,为邻面抛光方法的选择提供依据.方法:选择21颗离体牙前磨牙,沿颊舌面中线纵剖后获得邻面釉质试件42枚,再用自凝塑料包埋,暴露邻面釉质,用浮石粉抛光,并超声清洗.将42个试样均分为6组,分别作如下处理:A组空白对照,不做处理；B组:阴性对照,采用标准金刚砂车针切磨触点及其周围釉质,切磨后不抛光；其余4组为实验组,经标准金刚砂车针切磨后分别采用以下方法抛光:C组:极细粒度金刚砂车针抛光；D组:裂钻抛光；E组:矽粒子抛光；F组:彩虹抛光条抛光.之后用粗糙度仪测定釉面粗糙度,并进行扫描电镜观察.结果:标准金刚砂车针切磨后粗糙度大幅度增加(P＜0.05),釉质表面发生明显条形凹陷性缺损；经4种方法抛光后,釉质表面粗糙度均有显著下降(P＜0.05),显微形貌均较阴性组光滑,其中矽粒子抛光组可达到较空白对照组更为光滑的表面.结论:实验涉及的4种不同邻面抛光方法均有助于降低釉质切磨区域的表面粗糙度,但抛光效果存在差异；采用矽粒子抛光可完全抵消牙体预备时旋转器械对邻牙邻面的切磨作用,获得为光滑的釉质表面.
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纯钛或钛合金种植材料表面不同纳米结构对细胞行为的影响
种植材料表面可通过多种处理方法得到不同形态的纳米级结构,从而对细胞成骨相关的生物学行为产生重要影响.本文综述了纯钛或钛合金种植材料表面不同形态的纳米结构对细胞成骨相关生物学行为的影响,以期为种植体表面形貌的进一步改良及临床应用提供理论依据.
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纳米银抗菌钛片的制备及其理化性能检测的实验研究
目的：用硅烷偶联的方法将纳米银颗粒被覆在钛片上，使光滑钛表面具有抗菌性能。方法：扫描电镜观察硅烷偶联改性钛板表面形貌，纳米银颗粒的形态、大小以及在钛片上的附着情况；X射线能谱及线扫描分析钛片上各元素成分；X射线光电子能谱定量分析钛片表面元素。实验组为纳米银改性钛片，对照组为光滑钛片。结果：肉眼观察纳米龈改性后的钛片表面光滑，扫描电镜下可见实验组基底面有纳米银颗粒附着，直径约几十个纳米，形态成圆形或柱形，部分纳米颗粒团聚在一起；X射线光电子能谱分析结果显示实验组钛表面含Ti，Ag，C，O四种元素，其中Ag的原子百分比为5．3％，银元素结合能为367．9 ev。结论：通过硅烷化的方法将纳米银沉积在钛表面，该方法简单，无需特殊设备，可操控性强。
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去钴深度的测定及其对硬质合金性能的影响
研究了原子吸收光谱法和辉光放电光谱仪定量测定硬质合金去钴深度的新技术.实验得到了腐蚀时间与硬质合金去钴深度、表面显微硬度的关系曲线,分析了去钴深度对硬质合金表面形貌的影响.
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钛表面形貌对人单核细胞活力和粘附影响的实验研究
目的 研究钛金属表面形貌对人单核细胞活力和粘附的影响.方法 应用机械磨光、酸蚀、喷砂、喷砂酸蚀的表面处理方式形成4种不同的钛片表面形貌,分别设为SiC组、SiC+F组、63号组和63+F组.表面粗糙度仪检测钛试件表面粗糙度,以Ra值表征,扫描电镜观测钛试件表面形貌.将离心分离的健康成年人外周血单核细胞接种于处理后钛试件表面,扫描电镜观察培养48 h钛片表面单核细胞粘附情况;四唑盐比色法检测和钛片共同培养1、3、5、7 d的细胞活力.结果 4种钛片表面单核细胞的活力和粘附有差异,置于Ra值大的63号组培养的单核细胞在第1天、第3天、第5天、第7天都显示了高的活力,置于Ra值相近的SiC+F组和63+F组培养的细胞显示了相似的活力.扫描电镜下观察,表面粗糙的63号组钛片表面粘附了较多的单核细胞,表面多微孔的63+F组有大量的单核细胞粘附在材料表面的窝洞结构中.结论 钛表面形貌影响人单核细胞的活力和粘附.表面粗糙度大促进单核细胞的活力,表面粗糙度大和表面多微孔结构有利于单核细胞的粘附.
