本项目的研究内容为离子束表面改性无机材料与内皮细胞之间交互作用的机理研究。拟采用离子束技术,在材料表面制备银掺杂的二氧化钛薄膜,研究不同的晶体结构、晶粒尺寸、表面形貌、表面电子结构、表面能态、银离子状态及掺杂浓度等对内皮细胞附着及增殖性能的影响,以及其作用机理。该研究可以为内皮细胞在无机材料表面的附着及增殖性能的调控提供一种手段和理论依据。同时,也为解决材料植入人体后的内皮细胞增生问题提供一个解决
本项目主要研究离子束表面改性无机材料与内皮细胞之间的交互作用。采用离子束技术和溶胶-凝胶技术,制备出了一系列Ag-TiO2、TiO2和DLC薄膜,研究了制备工艺对薄膜成份、结构、表面形貌、膜的完整性和均匀性、DLC薄膜电子结构等的影响,并在优化的实验条件下制备出了一系列适用于细胞学实验研究的薄膜。随后研究了TiO2薄膜的晶体结构、表面形貌、银离子掺杂浓度、银存在形态以及DLC薄膜表面电子结构对内皮细胞附着及增殖的影响。实验结果表明银离子的存在是影响细胞贴壁及后续增殖的主要原因,但不是由银的细胞毒性引起的。银的存在影响了细胞骨架的装配与伸展,因此随着银含量的增加,细胞附着及增殖性能变差,在纯银及氧化银表面细胞几乎不生长;表面形貌对细胞的附着性能也有较大影响,在细胞响应尺度内,有效附着面积的大小是影响细胞附着好坏和细胞形态的主要因素;TiO2的晶体结构对细胞的附着及增殖也有一定的影响,影响因素来自于晶体表面的-OH基团;DLC薄膜中SP2/SP3键含量比不同会引起细胞附着形态的差异,但在细胞增殖方面无显著性差异,其对细胞增殖的抑制作用明显优于TiO2薄膜。