钛以其优异的力学性能和良好的生物相容性而被广泛用于制造医疗植入体.为提高钛在人体内的稳定性、抗菌性等,需对其表面进行修饰改性.本研究采用飞秒和皮秒激光在钛表面加工出微凹槽和微凸起结构,对比了两种激光技术在钛表面加工的微凸起和微凹槽结构在表面形貌、亲疏水性和生物相容性等方面的差异.表面形貌、轮廓、元素的表征结果表明两种激光加工结构的尺寸主要受能量密度的影响,而形状受光斑重叠率的影响较大,皮秒激光加工表面的氧含量较高.由于飞秒和皮秒激光改性钛表面微织构形貌的差异,水接触角(以下简称"接触角")从初始的40.25.分别降为9.88°和0°.通过对比样品在空气、真空、生理盐水中保存3 d后的表面接触角发现,皮秒激光加工样品表面能保持稳定的超亲水性;经硅烷处理后,飞秒激光改性表面的接触角可达152.80°,而皮秒激光改性表面的接触角为146.38°.细胞黏附和增殖的实验结果表明飞秒激光加工的微凸起或微凹槽线阵有利于细胞的黏附和排列,而皮秒激光加工的微凸起或微凹槽线阵有利于促进细胞的铺展和迁移.

激光技术;钛;微凸起;微凹槽;润湿性;生物相容性

山东大学机械工程学院先进射流工程技术研究中心,山东济南250061;高效洁净机械制造教育部重点实验室,山东济南250061;山东大学口腔医学院修复科,山东省口腔组织再生重点实验室,山东济南250012;山东大学第二医院口腔颌面外科,山东济南250033;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004

[1]何婉盈;姚鹏;褚东凯;孙惠强;来庆国;王庆伟;王鹏飞;屈硕硕;黄传真-.钛表面微凹凸织构的激光加工及其细胞黏附研究)[J].中国激光,2022(10):250-264

钛表面,凹凸,细胞黏附,生物相容性,植入体,抗菌性,修饰改性,皮秒激光,表面加工,微凹槽,微凸起结构,激光技术,凹槽结构,表面形貌,亲疏水性,能量密度,光斑,重叠率,氧含量,激光改性,表面微织构,织构形貌,水接触角,降为,生理盐水,表面接触角,表面能,超亲水性,硅烷,附和,飞秒激光加工,槽线,线阵,铺展,润湿性

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