本项目采用了等离子体浸没离子注入技术、等离子体化学气相沉积技术及非平衡磁控溅射技术合成出具有不同结构的Si-N、a-CN:H及a-SiNx薄膜。当N/Si=0.6~0.8时,N 原子主要以Si-N或C-N结合进Si或C的结构网络,通过调质掺杂效应形成施主掺杂;化合物键合结构的形成可显著加大薄膜的带隙,从而阻止了荷负电的纤维蛋白原通过传出电子而致的构象变化。Si-N键或C-N键取代Si-Si键或C-C键,使薄膜亲水性显著改善,表面能极性分量提高。表面能极性分量的提高又主要表现为碱性分量大幅度提高,从而阻止了从弱碱性的血液中吸附的荷负电的纤维蛋白原由于酸碱作用的改变而致的构象变化。其结果为显著抑制了血小板在材料界面的粘附与活化行为,获得显著优于低温各向同性热解碳(LTIC)的抗凝血性能。但随着薄膜含氮量的进一步增加,虽可导致薄膜的带隙进一步加大,但可能由于调质掺杂效应消退,及NSi3均衡键合结构所致亲水性的降低,薄膜的抗凝血性能反而有所降低。在归纳出上述 Si(C)-N系薄膜物理和化学性质与血液相容性的基本联系的基础上,进一步优化得到了抗凝血性能显著优于热解碳的薄膜。
英文主题词bloodcompatibility; inorganic film; biomaterials