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高能通量纳秒激光脉冲改性不锈钢表面与骨肉瘤细胞的相互作用
摘要： 在含氧气氛中，高能量激光脉冲辐照金属表面会不可避免地改变其表面形貌、化学性质和润湿性。这些改变会显著影响细胞与表面的相互作用，进而影响表面生物相容性。我们研究了Nd:YAG激光器（波长1064纳米）产生的高能量纳秒激光脉冲对表面进行纹理化处理后，如何影响细胞粘附和形态，以评估其对初始细胞行为的影响。通过荧光显微镜和扫描电子显微镜，评估了成骨细胞在未经处理和激光纹理化的不锈钢（AISI 316L）表面暴露24小时后的粘附、存活和形态的定量与定性分析。结果表明，细胞与激光纹理化表面的这种初始相互作用导致细胞呈圆形且接触面积较小。相反，在未经处理的不锈钢和控制组玻璃表面上观察到多边形、高度细长且扁平的细胞。激光纹理化表面上的细胞树突状结构较少，具有短管状突起，并且胞外囊泡过度表达，而这些在未经处理和控制组样本上很少见。这很可能是由于激光烧蚀诱导形成的纳米结构高温氧化物所致。X射线光电子能谱分析显示，激光纹理化的不锈钢表面含有六价铬氧化物，其毒性高于未经处理样本上的天然氧化层。
关键词： MG63细胞、细胞粘附、激光表面工程、激光纹理化、纳秒激光烧蚀
更新于2025-09-23 15:21:01
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加工参数对钢和钛激光诱导周期性表面结构特性的影响
摘要： 激光诱导周期性表面结构（LIPSS）可由偏振激光脉冲与材料表面的相互作用产生，这些结构能用于改善或改变表面功能特性。本研究分别采用线偏振的30皮秒激光脉冲（波长λ=1064纳米）和45纳秒激光脉冲（波长λ=1060纳米）辐照钛和钢表面。我们探究了脉冲能量密度、脉冲次数及预存缺陷对LIPSS形成及其周期的影响。结果表明：当能量密度低于单脉冲烧蚀阈值时，产生的LIPSS周期范围为150-500纳米；而提高能量密度会导致800-1100纳米的更大空间周期。加工参数的微小变化还可能造成表层拓扑结构和/或化学特性的差异，使得LIPSS在扫描电镜下难以被检测。
关键词： 激光纳米结构化、激光表面工程、激光诱导周期性表面结构、激光加工
更新于2025-09-12 10:27:22