歐通群開題報告終極版

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1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名：歐通群學(xué)號：1101103232專業(yè)：金屬材料工程設(shè)計(論文)題目：鈦合金表面肝素功能化改性研究表面改性研究指導(dǎo)教師:侯彥華2014年3月8日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述文獻綜述1前言鈦合金具有比強度高、耐蝕性優(yōu)異、生物相容性好等突出優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航空、航海、生物醫(yī)療等領(lǐng)域中，但是鈦合金摩擦因數(shù)大、硬度低、易黏著、耐磨損性差等缺點，嚴(yán)重影響了鈦合金的使用性能和應(yīng)用范圍。由于磨損失效起源于材料的表面，所以在不影響基體原有

2、優(yōu)異性能的前提下，利用合適的表面改性手段，可以有效改善鈦合金的耐磨性能。肝素是一種天然生物活性多糖類化合物,具有很強的抗凝血性.采用肝素功能化來提高醫(yī)用高分子材料的抗凝血性能已經(jīng)有幾十年的歷史。肝素通過和抗凝血酶、肝素結(jié)合蛋白和血小板因子等活性物質(zhì)結(jié)合來發(fā)揮其生理功能,起到抗凝血作用.此外,肝素分子中含有與多種生長因子結(jié)合的位點,能夠促進生長因子對細(xì)胞增殖、組織或器官修復(fù)和再生的作用.近年來,肝素功能化生物材料受到極大關(guān)注,各種制備技術(shù)不斷建立,在組織工程領(lǐng)域顯示出重要的應(yīng)用前景。2新型醫(yī)用鈦合金的研究開發(fā)現(xiàn)狀及存在的問題2.1研究現(xiàn)狀近年來鈦合金在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的研究

3、和應(yīng)用呈上升趨勢，特別是在牙科和整形外科中鈦材的用量明顯增多[1-5]。目前,醫(yī)用鈦合金仍以Ti-6Al-4V合金為主,但該合金中Al和V元素對人體存在的潛在危害已引起了人們的高度重視。為克服V和Al的不良影響,人們相繼研究開發(fā)了不含V或既不含V也不含Al的α+β鈦合金和β鈦合金[6,7]。α+β鈦合金相比,β鈦合金不僅生物相容性更優(yōu),而且具有更高的強度水平和更好的切口性能以及韌性，因此更適合于醫(yī)學(xué)應(yīng)用，特別是做人體的內(nèi)植物。2.2醫(yī)用鈦合金存在的主要問題[9-14](1)耐磨損性能相對較低。與不銹鋼、鎳基合金等許多其他金屬材料相比，鈦合金的摩擦系數(shù)大，耐磨性能差,這使

4、得其植入組織因磨損而產(chǎn)生大量的Ti，Al和V黑色碎屑,這些磨屑可以引起無菌松動，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)置換失敗。畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告(2)耐腐蝕性能有待進一步提高。金屬材料的耐蝕性能將直接影響到其生物相容性。在正常條件下，鈦合金的表面會生成一種十分穩(wěn)定而連續(xù)的、結(jié)合牢固的氧化物鈍化膜,因此通常具有良好的耐蝕性能。但由于人體環(huán)境的復(fù)雜性，在外力和體液的侵蝕下，表面鈍化膜有可能被剝離、溶解。因此，在使用過程中仍會有物質(zhì)釋放到組織中。(3)生物活性尚不理想。鈦合金是一種生物惰性材料，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與骨組織相差很大,通常不能像生物活性材料那樣與宿主骨形成化學(xué)鍵性結(jié)合，即新生骨直接在種植

5、體表面形成,隨后直接長入種植體內(nèi)，而且，由于鈦合金與骨組織的彈性模量相差懸殊,植入體生物力學(xué)相容性欠佳，易產(chǎn)生應(yīng)力集中和骨吸收不良等后果。3肝素功能化的研究肝素于1935年首先被提純并命名，同年作為抗凝劑應(yīng)用于治療血栓性疾病，現(xiàn)已被公認(rèn)為最有效、使用最廣泛的抗凝血藥物之一。3.1結(jié)構(gòu)肝素分子中含有長短不一的酸性粘多糖主要是由硫酸-的-葡萄糖胺、硫酸-的-艾杜糖醛酸和的-葡萄糖醛酸中兩種雙糖單位交替連接而成,是分子量為4～40kDa可的混合物[14]。由于生物合成過程中的差向異構(gòu)化和酸化的可變性，大部分的肝素都有微結(jié)構(gòu)不均一性，當(dāng)多糖鏈結(jié)構(gòu)中中O-有機化學(xué)硫酸化多于N-硫

6、酸化，且大部分(＞80%)的葡糖胺被N-硫酸化時就稱為肝素硫酸化多于N-硫酸化，且大部分(＞80%)的葡糖胺被N-硫酸化時就稱為肝素。3.2抗凝血作用在人體內(nèi)，內(nèi)皮細(xì)胞等與血液接觸的細(xì)胞能夠分泌硫酸肝素或肝素等物質(zhì),保持血液在循環(huán)的過程中不凝固。正常人血漿中含量極少，僅0.09mg/L.肝素作用于凝血系統(tǒng)的多個部位[13]，但主要通過ATIII和肝素輔助因子II、活化的蛋白抑制物發(fā)揮抗凝作用,其中ATIII占80%左右。內(nèi)源性凝血-抗凝血系統(tǒng)中，肝素能與血管壁相互作用，被血管內(nèi)皮吸附,因此血管壁是肝素的主要儲存場所(比血漿中大7500倍)。肝素吸附于血管壁后，可促進內(nèi)源

7、性氨基多糖釋放，使受損的血管內(nèi)皮細(xì)胞恢復(fù)表面電荷，防止血小板粘附，阻止血小板釋放蛋白因子，達到抗凝血作用。肝素還能促進血管內(nèi)皮細(xì)胞對組織纖溶酶原激活物的釋放，預(yù)防血栓形成。另外肝素可以增加血細(xì)胞表面和血管壁的負(fù)電荷，增強其相互間的排斥性，具有抗聚集作用，從而改變血粘稠度，促進血液流動并預(yù)防血栓形成。畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告3.3非抗凝血作用生長因子對細(xì)胞的增殖、組織或器官的修復(fù)和再生具有重要作用，是組織工程研究的要素之一[14]。研究表明，很多生長因子通過肝素分子緊密結(jié)合到特定的細(xì)胞外基質(zhì)中,從而更好地發(fā)揮其生理功能。它們包括成纖維細(xì)胞生