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生物医学用聚合物表面钽离子注入层的结构和力学性能
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ta 疝修补术通常用于腱膜和肌肉组织的替代。聚丙烯由于其低成本、不可生物降解性和优异的掺入性，可能是网状修复中使用最广泛的修复材料。腹膜内网片所需的主要性能是机械稳定性、防止粘连、良好的结合防止复发、收缩和网状物迁移，以及缺乏炎症和过敏反应。目前使用的聚丙烯网导致长期严重的慢性炎症反应。这些过程会导致疤痕，并对结缔组织和腹壁产生负面影响。此外，由于聚合物破坏及其降解产物对凋亡率由严重影响，导致基于凋亡率的致癌可能性。此外，炎症反应可导致粘连或瘘管形成。粘连与肠梗阻、不孕和慢性疼痛之间有很强的联系。显然，需要进一步的研究来提高现代网格的机械性能和抗粘附性能。 众所周知，聚合物表面的生物相容性可以通过表面改性来改善。ta基材料和涂层是用于创伤和心血管外科手术的优良内假体生物材料。钽也被选择作为骨科植入物应用中其他常用金属材料的替代品。钽基薄膜对多种微生物，如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌具有抗菌潜力。 为此，我们研究了沉积工艺参数对疝修补用聚丙烯网上钽、ta2o5和taon膜的结构和力学性能的影响。 材料和方法 聚丙烯板和网被用作基底(图.1)。应用各种压力来优化沉积过程，并确定最佳工艺条件，以避免沉积过程中的塑性和注入层变形。 样品按照标准技术在超声波浴中清洗。然后，使用艾因斯（北京）钽应用科技有限公司的钽蒸气相沉积渗入技术延伸出的钽离子注入新工艺制备钽离子注入层。 通过标准技术评估钽离子注入层厚度和粘合性能。钽离子注入层厚度的测量值为1.1微米(ta)、1.05微米(ta2o5)和0.8微米(taon)。用电子扫描显微镜观察了表面形貌。通过能量色散x射线(edx)光谱分析了钽离子注入层的元素分布和化学成分。x射线光电子能谱(xps)测量使用escalab mkii仪器进行。在g200纳米压头上对钽离子注入层样品进行机械测试，以评估维氏硬度参数和弹性模量。 结果与讨论 本研究通过新型钽离子注入工艺制备的钽、五氧化二钽、氮氧化钽离子注入层，横截面平整均匀，无分层缺陷。能量色散x射线光谱测试结果表明，离子注入层中含有钽、氧、氮等特征元素，符合材料组分设计要求。 离子注入层的力学性能与其微观结构、物相状态及化学组分紧密相关。力学测试结果表明，相较于未改性的聚丙烯基材，钽基离子注入层具有更高的硬度和杨氏模量，具备优异的弹性回复能力与抗开裂性能，可满足疝修补术的临床应用要求。同时，改性样品的硬度与杨氏模量均在微米级深度范围内呈现明显提升的趋势。 结论 艾因斯（北京）钽应用科技有限公司的钽蒸气相沉积渗入技术制备的钽离子注入层改善了聚丙烯材料的力学性能和生物相容性。结果表明了钽离子注入层的组成对其性能的影响。钽离子注入的样品显示出更高的纳米硬度和弹性值，显著超过未处理的聚丙烯的值。从而获得最佳沉积参数。考虑到疝修补手术中假体的潜在应用，钽离子注入层具有良好的性能。 |
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