Bioinspired surface hierarchical microstructures of Ti6Al4V alloy with a positive effect on osteoconduction
Bioinspired surface hierarchical microstructures of Ti6Al4V alloy with a positive effect on osteoconduction
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Ti6Al4V合金的仿生表面分级微观结构对骨传导有积极作用
DOI：
10.1016/j.surfcoat.2020.125594
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发表时间：
2020-04
影响因子：
5.4
通讯作者：
Guanghua Cheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Li;Lijun Yang;Nan Liu;Yong Yang;Jing Zhao;Pengfei Yang;Guanghua Cheng
骨传导对于牙科和骨科植入物的成功至关重要。受树蛙趾垫皮肤结构的显著粘附性的启发，本文采用激光表面毛化和化学表面处理的方法在钛合金植入体上制备仿生的层次表面结构，以改善植入体的骨传导性能。分别测量和分析了光滑表面、微六边形和分级结构的Ti6Al4V试样在润湿性、模拟体液中的生物活性以及成骨细胞MC3T3增殖方面的主要差异。值得注意的是，仿生分层结构显示出最低的亲水性接触角，最好的生物活性和优异的细胞增殖。这些差异的原因被发现和讨论的地形线索和生物活性表面层。提出了一种利用层次结构改善钛合金植入物骨传导的创新功能化策略，这在各种组织工程应用和植入领域具有重要意义。
Osteoconduction is critical for the success of dental and orthopaedic implants. Inspired by the remarkable adhesion of the skin structures in tree frog toe pads, biomimetic hierarchical surface structures on titanium alloy implants are fabricated by laser surface texturing and chemistry surface treatment in this work, to improve osteoconduction on implants. The main differences in the wettability, bioactivity in simulated body fluid and osteoblastic cell MC3T3 proliferation were measured and analyzed among Ti6Al4V samples with smooth surface, micro-hexagons and hierarchical structures, respectively. Noteworthy, bioinspired hierarchical structures displayed the lowest contact angle in hydrophilicity, best bioactivity and excellent cell proliferation. The reasons for these differences were found and discussed in the topographical cues and bioactive surface layer. An innovative functionalization strategy of improving the osteoconduction on titanium alloy implants was proposed using the hierarchical structures, which is meaningful in various tissue engineering applications and implant fields.
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DOI：
10.1007/978-3-642-56486-4_11
发表时间：
2001
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
N. Jaeger;D. Brunette
通讯作者：
N. Jaeger;D. Brunette
影响因子：
3.9
作者：
Federle, W.;Barnes, W. J. P.;Smith, J. M.
通讯作者：
Smith, J. M.
DOI：
10.1088/1361-6463/ab5df7
发表时间：
2019-12
期刊：
Journal of Physics D: Applied Physics
影响因子：
--
作者：
Chen Li;Lijun Yang;Xuezhuang Ren;Yong Yang;G. Cheng
通讯作者：
Chen Li;Lijun Yang;Xuezhuang Ren;Yong Yang;G. Cheng
DOI：
10.1002/jbm.a.30013
发表时间：
2004-06
期刊：
Journal of biomedical materials research. Part A
影响因子：
--
作者：
R. Stangl;A. Pries;B. Loos;M. Müller;R. Erben
通讯作者：
R. Stangl;A. Pries;B. Loos;M. Müller;R. Erben
影响因子：
4.3
作者：
Z. Schwartz;Z. Schwartz;C. H. Lohmann;C. H. Lohmann;M. Wieland;David L. Cochran;David D Dean;M. Textor;L. F. Bonewald;B. Boyan
通讯作者：
Z. Schwartz;Z. Schwartz;C. H. Lohmann;C. H. Lohmann;M. Wieland;David L. Cochran;David D Dean;M. Textor;L. F. Bonewald;B. Boyan