Coatings：“用于生物医学和生物工程的表面涂层”栏目文章精选 | MDPI 编辑荐读

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本期编辑荐读为您精选发表于 Coatings “用于生物医学和生物工程的表面涂层”栏目的6篇文章，内容涵盖钛基生物医学合金，骨科植入物以及羟基磷灰石涂层的相关研究进展，希望能为相关领域学者提供新的思路和参考，欢迎阅读。

01

Development of Silver Doped Hydroxyapatite Thin Films for Biomedical Applications

用于生物医学的银掺杂羟基磷灰石薄膜的研制

Simona Liliana Iconaru et al.

https://www.mdpi.com/1529958

银掺杂羟基磷灰石 [AgHAp, Ca_10-xAg(PO₄)₆(OH)₂] 由于其抗菌性能，是一种可用于各种涂层的有利材料。本研究采用旋涂法制备了 x_Ag = 0.05 和 x_Ag = 0.1 的 AgHAp 薄膜。利用傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 和拉曼光谱研究了沉积在硅衬底上 AgHAp 的光学性质，发现样品的分子结构不受样品中银浓度增加的影响。研究表明：所得样品的表面形态由均匀且连续的层组成。通过人骨肉瘤 MG63 (ATCC CRL 1427) 细胞系评估了制备的薄膜的生物相容性。此外，研究了 AgHAp 薄膜对白色念珠菌真菌菌株的体外抗真菌活性，所得结果揭示了它们的抗真菌作用。生物评估结果表明，AgHAp 薄膜是一种非常有前途的生物医学应用材料。

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阅读英文原文

Iconaru, S.L.; Predoi, D.; Ciobanu, C.S.; Motelica-Heino, M.; Guegan, R.; Bleotu, C. Development of Silver Doped Hydroxyapatite Thin Films for Biomedical Applications. Coatings 2022, 12, 341.

02

Development of Iron-Doped Hydroxyapatite Coatings

铁掺杂羟基磷灰石涂层的研究进展 

Daniela Predoi et al.

https://www.mdpi.com/988006

众所周知，铁是骨组织中的一种微量元素，骨组织的主要无机成分是羟基磷灰石。因此，铁掺杂羟基磷灰石 (HApFe) 材料可能成为许多生物医学应用的新替代品。本研究采用一种简便的浸涂工艺制备 HApFe 纳米复合涂层，且用于制备涂层的 HApFe 悬浮液是通过在实验室中采用的共沉淀法获得的。XRD 谱图表明铁的掺入未显著改变羟基磷灰石的结构，通过 TEM 和 SEM 对 HApFe 纳米颗粒和涂层的形貌进行评估，结果表明 HApFe 主要由球形纳米颗粒组成，且其表面镀层连续均匀。EDS 光谱证实了样品中钙、磷和铁的存在。同时，利用成骨细胞探究了 HApFe 悬浮液和涂层的体外细胞毒性。MTT 结果表明：HApFe 悬浮液和涂层均具有生物相容性。

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阅读英文原文

Predoi, D.; Iconaru, S.L.; Ciobanu, S.C.; Predoi, S.-A.; Buton, N.; Megier, C.; Beuran, M. Development of Iron-Doped Hydroxyapatite Coatings. Coatings 2021, 11, 186. 

03

Innovative Surface Modification Procedures to Achieve Micro/Nano-Graded Ti-Based Biomedical Alloys and Implants

创新的表面改性程序以获得微/纳米分级的钛基生物医学合金和植入物

Jie Li et al.

https://www.mdpi.com/1127964

由于世界人口老龄化的加剧，以及对牙科植入物和义齿的需求不断增加，钛及其合金作为植入材料的应用迅速普及。本综述旨在简要介绍生物医学应用所需的表面特性和众多的表面处理技术，特别强调了微/纳米结构的拓扑结构、生物相容性、成骨和杀菌作用。此外，还讨论了具有多功能特性的梯度、多尺度和分层表面。最后，特别关注现代植入物和即将推出的表面改性策略，例如四维打印、超材料和超表面。这篇综述文章涵盖了传统和新颖的表面改性策略，将为设计下一代更高效的植入物铺平道路。

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阅读英文原文

Li, J.; Zhou, P.; Attarilar, S.; Shi, H. Innovative Surface Modification Procedures to Achieve Micro/Nano-Graded Ti-Based Biomedical Alloys and Implants. Coatings 2021, 11, 647.

04

Mechanical, Electrochemical, and Osteoblastic Properties of Gradient Tantalum Coatings on Ti6Al4V Prepared by Plasma Alloying Technique

等离子合金化技术制备的 Ti6Al4V 表面梯度钽涂层的力学、电化学和成骨性能 

Meng Zhang et al.

https://www.mdpi.com/1123512

等离子合金化技术是一种可以制备冶金结合金属镀层的技术，在牙科和骨科领域引起了广泛关注。这项工作系统地研究了等离子钽 (Ta) 合金化技术的温度和时间对 Ta 涂层的力学、电化学和成骨细胞性能的影响。在800 ℃ 制备的 Ta 涂层比在750和850 ℃ 制备的 Ta 涂层具有更好的界面强度，并且界面强度随着合金化时间的延长 (30~120 分钟) 而增大。Ta30 (在800 °C下制备30分钟的 Ta 涂层) 表现出优异的机械、电化学性能和成骨细胞行为，在生物医学应用中具有广阔的应用前景。

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阅读英文原文

Zhang, M.; Ma, Y.; Gao, J.; Hei, H.; Jia, W.; Bai, J.; Liu, Z.; Huang, X.; Xue, Y.; Yu, S.; et al. Mechanical, Electrochemical, and Osteoblastic Properties of Gradient Tantalum Coatings on Ti6Al4V Prepared by Plasma Alloying Technique. Coatings 2021, 11, 631. 

05

Relevant Aspects of Piranha Passivation in Ti6Al4V Alloy Dental Meshes

Ti6Al4V 合金牙网中食人鱼钝化的相关方面研究

Nuno Cruz et al.

https://www.mdpi.com/1470668

钛合金牙网的钝化使其表面保持清洁，并在材料表面形成一层薄薄的保护性氧化物 (TiO₂)，以提高抗腐蚀性并防止离子释放到生理环境中。钛网钝化工艺最常用的化学试剂是盐酸 (HCl)。在这项工作中，介绍了食人鱼溶液 (H₂SO₄ 和 H₂O₂) 作为金属牙网的钝化和杀菌剂的用途。实验结果表明：与用盐酸钝化的钛网相比，用食人鱼溶液钝化的钛网亲水性和杀菌活性明显提高，但其电化学稳定性显著降低，离子释放增加，这是由于在处理表面形成的多孔涂层损害了其耐腐蚀性。鉴于这项工作的局限性，作者得出结论：使用食人鱼溶液是一种钝化钛牙网、并赋予其有效抗菌特性的可行的替代方法，值得进一步验证其转化为用于临床使用的网片的治疗方法。

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阅读英文原文

Cruz, N.; Gil, J.; Punset, M.; Manero, J.M.; Tondela, J.P.; Verdeguer, P.; Aparicio, C.; Rúperez, E. Relevant Aspects of Piranha Passivation in Ti6Al4V Alloy Dental Meshes. Coatings 2022, 12, 154.

06

Antibacterial and Anti-Inflammatory Coating Materials for Orthopedic Implants: A Review

用于骨科植入物的抗菌和抗炎涂层材料：综述

Gang Tan et al.

https://www.mdpi.com/1364132

骨科植入物失效是骨科手术最常见的并发症，造成严重的创伤，给患者带来巨大的经济负担。种植体失败的原因有很多，其中最主要的是种植体周围感染 (或种植体相关感染) 和无菌性松动。目前，骨科医生针对这些并发症的治疗方法有很多，如翻修手术已经显示出良好的效果。但是，如能预防种植体周围感染，将会带来显著的社会效益。本文旨在总结可用作骨科植入物涂层材料的抗菌和抗炎物质，为预防和治疗植入物相关感染和过度炎症引起的植入物失败提供参考。

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阅读英文原文

Tan, G.; Xu, J.; Chirume, W.M.; Zhang, J.; Zhang, H.; Hu, X. Antibacterial and Anti-Inflammatory Coating Materials for Orthopedic Implants: A Review. Coatings 2021, 11, 1401.

  Coatings 期刊介绍

主编：Alessandro Lavacchi, Istituto di Chimica dei Composti OrganoMetallici (ICCOM-CNR), Italy;

Wei Pan, Tsinghua University, China

期刊专注于发表涂层、表面、界面及薄-厚膜领域的研究成果，刊载研究论文、综述及短讯，鼓励学者发表详细的实验和理论结果。

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文案审校：赵雅楠

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