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

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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。

细胞在材料表面培养不同时间的增殖活性如图8所示。培养1 d后, 各组样品表面细胞的增殖活性没有显著差异。延长培养时间到4 d时, Ta离子注入改性表面促进细胞增殖, 细胞活性与注入时间呈正相关, 120Ta-NiTi样品表面细胞活性最高。培养 7 d时, 120Ta-NiTi样品表面细胞增殖活性略高于NiTi样品。体外细胞实验表明Ta离子注入改性可提高镍钛合金表面细胞相容性, 促进细胞初期粘附和铺展, 同时对细胞增殖活性也有积极作用。