表面奈米網狀氧化層及離子植入奈米鍍層對鈦基金屬耐蝕性質及生物相容性質之影響

本研究擬以三年時間探討表面奈米網狀氧化層（nano-network oxide layer）
及奈米離子植入鍍層（ion-implanted nana-coatings）對鈦基金屬（Ti 及Ti-6Al-4V
合金）耐蝕性質及生物相容性質的影響，並進行動物試驗以瞭解材料與組織界
面的真實反應。第一年度中，將應用電化學陽極氧化技術在鈦基金屬表面備製
奈米網狀Ti-O 結構的氧化層，依序進行表面氧化層結構分析，在人工唾液及人
工體液中之耐蝕性質評估，以及體外（in vitro）生物相容性質分析（包含細胞
成長過程的原位（in-situ）監測），尋求最佳的奈米網狀結構備製條件。第二年
度中，將應用電漿沈浸式離子植入（plasma immersion ion implantation, PIII）技
術在鈦基金屬表面植入N 離子及N+Ar 離子，備製奈米級的離子鍍層（<100
nm），依序進行表面結構分析、耐蝕性質及生物相容性質評估，尋求最佳的奈
米級離子鍍層備製條件。第三年度中，根據第一、二年度的結果，選取最佳的
表面改質條件，在螺紋式Ti 及Ti-6Al-4V 試棒表面進行適當的表面改質處理，
並執行體內（in vivo）動物試驗（利用兔子的脛骨進行為期半年的植入試驗），
並與本計畫前兩年體外（in vitro）試驗結果比較，尋求最佳的表面奈米網狀氧
化層及奈米離子植入鍍層備製參數。本研究成果預期能提供牙科植體產業表面
改質的重要資料，並有助於國內生醫材料表面奈米處理技術的發展。