【摘要】 其中，固体表面Zeta电位测试仪被广泛用于胶体悬浮液的角色塑造，但实际上在固体表面的研究中很少被探索，即使它们可以提供关于表面电荷在pH函数中的重要信息，并间接地提供关于表面官能团和反应性的重要信息。

植入生物材料的生物反应很大程度上取决于其表面特性，如粗糙度、化学成份、电荷、润湿性和羟基化程度。这些特征驱动植入后立即吸收水分子，离子和蛋白质，从而影响材料与细胞以及细菌相互作用的能力，最终出现在植入部位。

 

生物材料的表面角色塑造可以采用多种技术:场发射扫描电子显微镜(FESEM)经常与原子力显微镜(AFM)一起用于形态学评估。X射线光电子能谱(XPS)用于研究化学成份和化学官能团，以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱。同样的技术可以用于蛋白质吸收现象的研究，包括椭圆偏振法，石英晶体微天平，圆二色性分析法，二氯丁酸分析法和荧光o放射性标记技术。

 

其中，zeta电位测量被广泛应用于胶体悬浮液领域(用于研究其稳定性，但在固体表面的情况下仍然考虑不足，几乎未探索用于研究生物材料上的蛋白质吸收。在这方面，zeta电位描述了与水基电解质接触时的表面电荷行为，并提供了有关等电点、表面电荷与pH的函数、以及(间接)暴露于固液界面的功能基团、表面在测试溶液中的反应性和吸收过程的信息。

 

生物材料的表面特性(如粗糙度、化学成份、电荷、润湿性和羟基化程度)是理解和控制与生理液体接触时发生的复杂界面现象的关键特征。为了深入研究这些关键的材料特征，可以使用许多物理化学技术。其中，固体表面Zeta电位测试仪被广泛用于胶体悬浮液的角色塑造，但实际上在固体表面的研究中很少被探索，即使它们可以提供关于表面电荷在pH函数中的重要信息，并间接地提供关于表面官能团和反应性的重要信息。

 

本研究的目的是将固体表面的zeta电位测量应用于生物材料的体外测试。特别是，对裸露和表面修饰的Ti6Al4V样品进行了比较，以评估其等电点(IEP)，生理pH下的表面电荷，体外生物活性[在模拟体液(SBF)中]和蛋白质吸收。Zeta电位滴定法是一种适用于表面处理过的Ti6al4V基底表面角色塑造的技术。在经过化学表面处理(因为羟基的暴露)、SBF浸泡(因为磷灰石沉淀IEP移动接近磷灰石)和蛋白质吸收(IEP移动接近蛋白质)后，等电点的显著变化被记录下来。

 

此外，曲线的形状提供了关于暴露的功能基团的信息(例如，由于酸性OH基团的暴露而出现基本范围内的平台，由于碱性NH2基团的暴露而出现酸性范围)。

 

S.Ferraris, M. Cazzola, V. Peretti, B. Stella and S. Spriano, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 2018 Vol. 6, DOI: 10.3389/fbioe.2018.00060.

 

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