納米TiO2薄膜鈦片的細(xì)胞學(xué)行為研究.pdf

1、鈦及鈦合金憑借著其穩(wěn)定的化學(xué)性能、廣泛的來源及良好的生物力學(xué)性能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到全面的應(yīng)用。但是，鈦及其合金作為手術(shù)內(nèi)植物，它與骨之間只是一種機(jī)械嵌合的骨結(jié)合，而非強(qiáng)有力的化學(xué)性骨結(jié)合，同時(shí)在人體機(jī)體生理環(huán)境中及負(fù)載條件下鈦金屬耐磨性欠缺，腐蝕后容易向機(jī)體釋放金屬離子，這些都嚴(yán)重地影響了鈦內(nèi)植物的臨床手術(shù)成功率制約了內(nèi)植物手術(shù)的廣泛開展。通過對內(nèi)植物金屬表面的不同處理能改進(jìn)內(nèi)植物表面的形貌及結(jié)構(gòu)，可增強(qiáng)其表面生物學(xué)活性，促進(jìn)內(nèi)植物與機(jī)體的

2、骨性結(jié)合。成骨細(xì)胞的生物活性、內(nèi)植物材料的表面特性（主要包括化學(xué)成分、粗糙度及表面形貌等）、內(nèi)植物的應(yīng)力環(huán)境等都可能影響內(nèi)植物的骨整合。我們應(yīng)用過氧化氫(H2O2)溶液新型低溫化學(xué)修飾的表面優(yōu)化處理方對鈦合金進(jìn)行表面活化，此法能使金屬表面形成一層納米結(jié)構(gòu)的二氧化鈦(TiO2)納米棒薄膜，一方面能加強(qiáng)內(nèi)植物材料與周圍骨組織的接觸面積和接觸方式，另一方面能增強(qiáng)成骨細(xì)胞的生物學(xué)活性，有利于骨整合的形成。本研究在研制新型鈦金屬表面處理的基礎(chǔ)上，

3、對其細(xì)胞相容性進(jìn)行了研究。成骨細(xì)胞是內(nèi)植物周圍參與骨組織形成的主要細(xì)胞，其生長活性及生物學(xué)性能對骨組織的形成及骨整合至關(guān)重要。體外實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用酶消化法分離新生小鼠顱蓋骨來源的成骨細(xì)胞，進(jìn)行原代培養(yǎng)，并與新型鈦金屬表面改性材料建立共同體外培養(yǎng)，通過細(xì)胞計(jì)數(shù)、SEM觀察、CCK-8細(xì)胞活性檢測、ALP活性定量以及成骨標(biāo)志基因檢測等實(shí)驗(yàn)方法，評估材料界面對成骨細(xì)胞黏附、增殖、分化和礦化等生物學(xué)行為影響，研究的TiO2納米棒薄膜鈦片的細(xì)胞生物相容

4、性并與普通酸處理的鈦片進(jìn)行對照比較。獲得的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示如下:
　　1.TiO2納米棒薄膜鈦片的表面微觀形貌不同于普通酸處理鈦片，其表面擁有較多成簇的納米棒突起，而普通酸處理鈦片則相對較為平坦;
　　2.TIO2納米棒薄膜鈦片對成骨細(xì)胞早期附著、增殖、ALP表達(dá)及成骨標(biāo)志基因表達(dá)無不良影響;
　　3.TIO2納米棒薄膜鈦片組有利于細(xì)胞早期附著，前6天的細(xì)胞增值率高于對照組，ALP染色強(qiáng)于對照組，具有促進(jìn)ALP功能表達(dá)