Page 56 - 南京医科大学学报自然科学版

第42卷第10期
·1398 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年10月

A ■ HBSS组 B ■ HBSS组 C ■ HBSS组
● HBSS+BSA组 ● HBSS+BSA组 ● HBSS+BSA组
3.0 10 6 100
▲ HBSS+H2O2组 ▲ HBSS+H2O2组 ▲ HBSS+H2O2组
HBSS+BSA+H2O2组 10 5 ▲ ● ▲ ▲ HBSS+BSA+H2O2组 90 ■● ● ●●●● ● ▲▲▲▲▲▲ ▲ ▲
HBSS+BSA+H2O2组
▲
▲
2.5
（ ×10 5 Ω ） 2.0 ■ ● ▲ ● ▲ （ Ω ） 10 4 ■ ▲ ● ▲ ■ ▲ ● ▲ ■ ▲ ● ▲ ■ ▲ ● ▲ ■ ▲ （ ° ） 80 ▲ ▲ ▲ ▲▲▲▲▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ■ ▲ ■ ▲ ■▲ ● ▲ ■▲ ● ▲ ■ ▲ ● ▲ ●
●
▲ ▲▲
● ■
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■ ▲ ● ▲
●● ● ● ● ● ● ▲
▲
70
▲
■ ▲ ● ▲
● ■ ■ ■ ■ ▲ ▲ ▲
60 ▲
■ ▲ ● ▲
■ ▲ ● ▲
1.5
阻抗虚部 1.0 ● ■ ▲ ● ■ ▲ ● ■ ▲ ● ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ 阻抗 10 3 ● ■ ●▲ ■ ▲ ●▲ ■ ■ ▲ ■ ●▲ ▲ ■ ● ▲ 相位角/ 50 ■ ▲ ● ▲ ▲
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■ ▲ ● ▲
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40
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■ ▲ ●●▲
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30
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■ ▲
0.5 ● ▲ ● ▲ ■ ▲ ▲ ▲ 10 2 ▲ ■ ● ▲ ▲ ■ ● ▲ ▲ ■ ● ▲ ▲ ■ ● 20 ▲ ■ ● ▲
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▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ 10 ▲ ■● ▲ ■● ▲
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0 ▲ ▲ ▲ ▲ ● ▲ 10 1 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 10 -2 10 -1 1 10 1 10 2 10 3 10 4 10 -2 10 -1 1 10 1 10 2 10 3 10 4
阻抗实部（×10 Ω） 频率（Hz） 频率（Hz）
5
A：奈奎斯特图；B：波特-阻抗图；C：波特-相位图。
图3 纯钛试件在4种不同模拟体液中的电化学阻抗谱
Figure 3 The typical EIS diagrams of pure titanium specimens in four different simulated body fluids
获得的电荷转移阻抗Rct及相应的Y0⁃CPE、弥散指数 A Rs Q B Rs Q Q
和χ 值。表1中，各组的弥散指数在0.9左右，均 < 1，
2
且χ 值均 < 10 ，表明实验数据和拟合值之间高度吻 Rct Rpro Rct
2
-3
合。由表1可见，纯钛试件在含H2O2溶液中浸泡后， A：Rs（RctQ）；B：Rs（RproQ）（RctQ）。
图4 用于拟合EIS数据的等效电路模型
Rct值显著降低，且 HBSS+H2O2组的 Rct值最低，表明
Figure 4 Models of equivalent circuit used for fitting the
该组试件的耐腐蚀性能最弱。
EIS data
表1 采用等效电路拟合获得的电化学阻抗谱参数值
Table 1 EIS parameter values obtained from equivalent circuit fitting data
电化学阻抗谱参数
分组
2
Rct（MΩ/cm） Y0⁃CPE（μF/cm） 弥散指数 χ 值
2
2
HBSS组 2.59 ± 0.48 △ 6.98 × 10 -5 0.89 1.27 × 10 -3
HBSS+BSA组 2.45 ± 0.18 △ 6.65 × 10 -5 0.91 2.47 × 10 -4
HBSS+H2O2组 0.29 ± 0.03 *＃ 8.47 × 10 -5 0.92 1.00 × 10 -3
HBSS+BSA+H2O2组 1.54 ± 0.32 *＃△ 7.17 × 10 -5 0.90 3.81 × 10 -4
＃
与HBSS组比较，P < 0.01；与HBSS+BSA组比较，P < 0.01；与HBSS+H2O2组比较，P < 0.01（n=3）。
*
△
2.4 钛离子释放 1.0
采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP⁃OES） 0.8
检测纯钛试件在不同模拟体液中浸泡7 d后浸提液 （ μg/cm 2 ）
的钛离子释放量（图 5）。HBSS+H2O2组的钛离子释 0.6
放量最高，其余 3 组浸提液中的钛离子释放量均显 钛离子释放量 0.4
著低于HBSS+H2O2组。 0.2 * *
0 *
3 讨 论 HBSS组 HBSS+BSA组 HBSS+H2O2组
钛表面的天然氧化膜对金属和电解液之间的 HBSS+BSA+H2O2组
电子流起着非导电屏障或电阻器的作用，以抵抗腐
与HBSS+H2O2组比较，P < 0.01（n=3）。
*
蚀的发生 ［16］ 。复杂的口腔微环境可能破坏钛表面
图 5 纯钛试件在 4 种不同模拟体液中浸泡 7 d 后的钛离子
的天然氧化膜，造成腐蚀，导致钛离子的释放，进而
释放量
影响周围细胞和组织的生物学行为，包括成骨作 Figure 5 Quantity of titanium ions released from pure ti⁃
用、炎症反应等，而后者可进一步加剧腐蚀行为，最 tanium specimens after 7 days of immersion in
终导致种植失败 ［17-19］ 。一些研究报道了纯钛在模拟 four different simulated body fluids