第1章  鎂基金屬材料及中藥生物醫用研究進展    001

1.1  引言 003

1.2  生物醫用鎂基金屬材料的研究概況 004

1.3  生物醫用鎂基金屬材料的降解及控制方法 006

1.4  生物醫用鎂基金屬材料的表面改性及功能化 008

1.4.1  醫用鎂合金表面改性方法 008

1.4.2  鎂基表面微弧氧化及復合改性 011

1.4.3  鎂基金屬材料表面的電泳沉積改性 014

1.4.4  鎂基金屬材料親/疏水表面功能化改性 014

1.4.5  金屬材料表面載藥塗層改性 016

1.5  中藥及中藥提取物促進成骨的研究 017

1.6  生物醫用鎂基金屬材料表面改性

存在的問題 018

參考文獻 018



第2章  鎂基微弧養花塗層的組織結構及性能    029

2.1  鎂基微弧氧化塗層添加劑的選擇 031

2.2  鎂基微弧氧化塗層的制備 032

2.3  鎂基微弧氧化塗層的組織結構 033

2.3.1  塗層的微觀素分布、厚度與孔隙率 033

2.3.2  塗層的XRD相分析 038

2.3.3  塗層的TEM與HRTEM分析 039

2.4  鎂基微弧氧化塗層的力學性能 041

2.4.1  塗層的結合強度 042

2.4.2  塗層在人體SBF中的摩擦磨損性能 044

2.5  鎂基微弧氧化塗層的耐腐蝕性能 047

2.6  鎂基微弧氧化塗層的抗菌性能 050

參考文獻 053



第3章  中藥提取物塗層的組織結構及性能

3.1  中藥提取物塗層的設計及構建 057

3.2  浸提中藥提取物功能塗層的組織結構及性能 059

3.2.1  塗層表面物相組成 059

3.2.2  塗層結構表征 060

3.2.3  塗層表面及斷面形貌 061

3.2.4  塗層結合力 063

3.2.5  塗層摩擦磨損性能 064

3.2.6  塗層表面潤濕性 065

3.3  電泳沉積淫羊藿苷塗層的組織結構及性能 066

3.3.1  電泳沉積工藝參數對淫羊藿苷塗層的組織結構及性能的影響 066

3.3.2  淫羊藿苷加入量對塗層的組織結構及性能的影響 075

3.4  電泳沉積綠原酸塗層的組織結構及性能 082

3.4.1  電泳沉積工藝參數對綠原酸塗層的組織結構及性能的影響 082

3.4.2  綠原酸加入量對塗層的組織結構及性能的影響 090

3.5  討論 097

參考文獻 098



第4章  中藥提取物塗層的電化學腐蝕行為    101

4.1  浸提中藥提取物塗層的電化學腐蝕行為 103

4.1.1  塗層極化曲線測試 103

4.1.2  塗層電化學阻抗測試 104

4.2  電泳沉積淫羊藿苷塗層的電化學腐蝕行為 107

4.2.1  電泳沉積工藝參數對淫羊藿苷塗層的電化學腐蝕行為的影響 107

4.2.2  淫羊藿苷加入量對塗層的電化學腐蝕行為的影響 111

4.3  電泳沉積綠原酸塗層的電化學腐蝕行為 114

4.3.1  電泳沉積工藝參數對綠原酸塗層的電化學腐蝕行為的影響 114

4.3.2  綠原酸加入量對塗層的電化學腐蝕行為的影響 117

4.4  中藥提取物塗層的腐蝕機理及討論 121

參考文獻 124



第5章  中藥提取物塗層的磷灰石沉積及藥物釋放    125

5.1  浸提中藥提取物塗層誘導磷灰石的能力 127

5.1.1  塗層表面物相組成 127

5.1.2  塗層結構表征 128

5.1.3  塗層表面形貌 128

5.1.4  塗素分析 129

5.1.5  塗層浸泡在模擬體液中的pH值和質量變化 131

5.2  電泳沉積淫羊藿苷塗層誘導磷灰石的能力 132

5.2.1  電泳沉積不同工藝參數淫羊藿苷塗層誘導磷灰石的能力 132

5.2.2  淫羊藿苷不同加入量塗層誘導磷灰石的能力 136

5.3  電泳沉積綠原酸塗層誘導磷灰石的能力 140

5.3.1  電泳沉積不同工藝參數綠原酸塗層誘導磷灰石的能力 140

5.3.2  綠原酸不同加入量塗層誘導磷灰石的能力 145

5.4  中藥提取物塗層誘導磷灰石的機制 149

5.5  中藥提取物塗層的藥物緩釋行為 150

5.5.1  淫羊藿苷中藥提取物塗層的藥物緩釋行為 150

5.5.2  綠原酸中藥提取物塗層的藥物緩釋行為 151

5.5.3  中藥提取物釋放機制 152

參考文獻 153



第6章  中藥提取物塗層的抗菌和生物學行為    155

6.1  中藥提取物塗層的抗菌行為 157

6.2  中藥提取物塗層的細胞學行為 159

6.2.1  塗層表面細胞黏附的掃描電鏡形貌 159

6.2.2  塗層表面細胞黏附的激光共聚焦掃描顯微鏡觀察 160

6.2.3  塗層表面細胞黏附性評估 161

6.2.4 塗層表面細胞增殖評估 162

6.3  中藥提取物塗層動物體內植入性能評價 163

6.3.1  塗層種植體與骨結合區CBCT分析 163

6.3.2  塗層種植體蘇木精-伊紅（HE）染色觀察 167

6.3.3  塗層種植體免疫組化分析 171

6.3.4  中藥提取物塗層種植體與骨組織的結合機理及討論 173

參考文獻 176

在科學技術發展的今天，人們對材料的功能化要求越來越高，這也是材料表面改性技術近來獲得飛速發展的原因之一。而鎂基生物醫學材料在生理環境中的降解速率高於骨生長速率，成為阻礙其臨床應用的主要原因。表面改性技術是提高鎂和鎂合金耐腐蝕性的可行方法。采用多種表面技術復合可控制鎂及鎂合金的降解速率，實現降解速率與骨生長速率的匹配，並實現其功能性。醫用鎂表面改性技術是改變鎂及鎂合金表面性能的一種重要方法，極大地提升了材料的相關性能，拓寬了材料的適用範圍，促進了材料產業的進步和發展。由此表明，醫用鎂表面改性技術具有廣闊的發展前景和應用市場。

本書著重講解了鎂基微弧氧化塗層、鎂超聲微弧氧化/浸提中藥提取物塗層和鎂超聲微弧氧化/電泳沉積中藥提取物塗層的構建、組織結構、性能及腐蝕行為，同時探討了塗層的形成機制、誘導磷灰石生成機理、體內體外腐蝕機理、藥物緩釋機理和骨整合能力。本著作共6章，主要內容包括：鎂基微弧氧化塗層的組織結構及性能；中藥提取物塗層的組織結構及性能；中藥提取物塗層的電化學腐蝕行為；中藥提取物塗層的磷灰石沉積及藥物釋放；中藥提取物塗層的抗菌和生物學行為。

全書由佳木斯大學王晶彥、李慕勤執筆完成。其中，本書的第1章、第3章～第6章由王晶彥執筆，第2章由李慕勤執筆，張愛琴為本書的編寫也作了大量實驗彙總工作。全書由王晶彥統稿、李慕勤校對。

感謝東北大學張二林教授在實驗及數據分析方面給予的幫助和指導。感謝佳木斯大學基礎醫學院劉爽老師和姚海濤老師在細胞及病理實驗方面給予的幫助和指導。感謝佳木斯大學口腔醫學院劉苗老師在動物種植實驗方面給予的幫助和指導。感謝佳木斯大學化學與藥學院孫長海老師在藥物釋放實驗方面給予的幫助和指導。感謝佳木斯大學材料科學與工程學院莊明輝、袁世丹、吳明忠、李俊剛、李海濤、王靜、曲立傑、張德秋、劉士斌、馬春力、田春英、王紅英、劉貴琨等老師在實驗過程中給予的支持和幫助。

本書的編寫工作得到了國家自然科學基金項目（31370979）、黑龍江省教育廳項目基本科研業務費基礎研究項目（2020-KYYWF-0253）、佳木斯大學博士專項科研基金啟動項目（JMSUBZ2019-10）的資助。

由於筆者水平有限，書中難免有些不足之處，敬請各位專家和讀者朋友批評指正。



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