利用UV光改善鈦金屬生物活性之研究

Abstract

植牙為以手術方式將經過特別設計之鈦金屬人工牙根植入到缺失牙的齒槽骨內並與顎骨緊密連結形成錨定作用(anchorage)，但若植體在空氣中久置或儲存方式不當，其隨著時間生物時效老化(biological aging)的因素將會降低骨整合，導致植體鬆脫的風險，故在2008年就有學者研究UV-二氧化鈦光催化反應使鈦金屬表面能提高對細胞貼附、增生和骨整合的影響，讓其老化表面再具活性，稱為UV光?能化(photofunctionalization)。但多數學者大多討論不同表面處理試片在大氣下光催化的影響，而甚少提到在特定條件下對兩性氫氧基含量的消長關係。故本研究探討拋光(Polish) 、吹砂酸蝕(SLA)、微弧氧化(MAO)、二氧化鈦奈米管(ATO)、四種不同試片在大氣、真空、氧氣、水氣四種不同條件，其生物活性的表現，並予以浸泡模擬人體體液(SBF)分析其鈣磷化合物析出情形。 光催化反應產生的超氧離子（?O2－）及氧化分解力很高的?OH－ 這兩種高活性物質，最終使表面產生大量的Ti-OH官能基，在此協同作用(synergistic effect)下，提供鈣磷核種(nucleus)良好的高能量異質成核(heterogeneous nucleation)位置及成長所需的驅動力。以SEM觀察鈣磷化合物分佈及其表面形態，XPS分析兩性氫氧基含量，接觸角判斷其表面能大小，XRD得知其相組成。以Polish、SLA、MAO試片在水氣條件下，兩性氫氧基含量有顯著增加的趨勢，其中又以SLA在浸泡SBF7天後，其鈣磷化合物析出在表面脊狀隆起及內部凹蝕的空腔中最為明顯。實驗結果驗證了結構不同的試片在特定的光催化環境產生高活性大量的兩性氫氧基，有利於成核與成長所需克服的活化能障。

Date of Award	2014 Aug 4
Original language	Chinese
Supervisor	Tzer-Min Lee (Supervisor)