医用钛合金表面微纳结构图案化及其纳米生物材料的组装

采用液体环境激光溶蚀技术（LAL），在医用钛合金表面通过进行微-纳结构图案化和纳米线图形化定域生长，研究激光参数对微纳结构、纳米尺度、组装密度的影响；结合LAL微纳加工在图案精细定位的优势以及）（电）化学方法在纳米结构制备的优势，通过设计特殊反应液体及工艺和外电磁场，实现在纳米结构图案或纳米线阵列上原位组装镶嵌纳米金刚石的非晶碳薄膜;通过动态凝血时间、溶血率、血小板粘附和变异、凝血酶活性评价酶联免疫法等实验，研究微纳结构、纳米线阵列和组装的碳薄膜（不同sp3-C 组分）与血液相容性的关系；利用纳米结构图案对亲疏水表面调控和sp3-C 组分对非晶碳薄膜带隙的调节，详细研究包括"选择吸附模型"和"电子转移模型"的抗凝血生物物理模型，为研究和开发新型抗凝血材料提供理论依据；利用该工艺技术，提高医用钛合金人造植入体（如心血管支架、人工瓣膜等）生物相容性，提出解决临床应用的关键问题。

以传统的良好的抗凝血性能材料二氧化钛和非晶碳为体系，通过物理修饰改性，制备成复合薄膜以提高其血液相容性，并同时从材料表面形貌和电子结构转移两个方面进一步探讨材料与血液交互作用的机理。采用光刻技术、水热合成法和脉冲磁过滤阴极真空弧沉积，在生物材料表面进行微纳结构图案化组装，通过这种多尺度结构设计，研究微纳结构对抗凝血性能的影响。通过血小板粘附和变异、酶联免疫法等实验，研究微纳结构、纳米线阵列和组装的碳薄膜（不同sp3-C 组分）与血液相容性的关系。利用纳米结构图案对亲疏水表面调控和sp3-C 组分对非晶碳薄膜电子结构的调节，详细研究包括“选择吸附模型”和“电子转移模型”的抗凝血生物物理模型，为研究和开发新型抗凝血材料提供理论依据。使用微秒激光烧蚀液相法（LAL）制备纳米颗粒，利用其在图案精细定位和在纳米结构制备上的优势，通过设计特殊反应液体、工艺条件和外加磁场制备了氧化钆及其稀土掺杂纳米颗粒，并应用于核磁共振及荧光成像。