种植体表面TiO2/HA梯度涂层的生物相容性研究

目的：通过观察大鼠成骨细胞（osteoblast,OB）在微弧氧化（micro-arc oxidation,MAO）和水热处理形成的TiO2/HA梯度涂层表面的粘附和增殖等情况,评价微弧氧化陶瓷膜表面的生物相容性及微弧氧化-水热处理工艺应用于钛植入材料表面处理的可行性。方法：将纯钛试件共60枚分为微弧氧化处理组（M组）、微弧氧化-水热处理组（M-H组）和纯钛对照组。采用扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）观察表面形貌并用X线衍射（X-ray diffraction,XRD）对其进行成分分析。然后对不同时间点OB细胞在各组材料表面的附着、生长、增殖情况以及碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性进行检测,并对实验结果进行统计分析。结果：微弧氧化处理后试件表面呈现多孔状,主要为锐钛矿型TiO2,也包含金红石型TiO2。经过后续水热处理,从扫描电镜照片可以看到试件表面析出一层白色柱形结晶体,同时XRD谱线出现了羟基磷灰石的衍射峰。试件与OB细胞共培养后可见细胞在材料周围生长良好,培养5d后,改性两组的材料表面细胞增殖比纯钛组及空白对照组明显增多。培养7d后,M组和M-H组细胞ALP活性大幅提高,各组间比较均有统计学差异。结论：MAO及水热处理后的TiO2/HA梯度涂层表面能有效提高OB细胞的早期粘附、增殖及ALP活性。     

成骨细胞在微弧氧化处理后纯钛表面的附着、增殖及ALP活性

目的 :对表面微弧氧化 (microarcoxidation ,MAO)处理后的纯钛材料进行成骨细胞生物相容性检测 ,评价改进的MAO工艺应用于钛植入材料表面处理的可能性。方法 :纯钛材料经过 2种MAO处理后 (MAO 1和MAO 2工艺 ) ,采用MC 3T3细胞系对不同时间点成骨细胞在材料表面的附着率、生长增殖情况以及ALP活性进行检测 ,以未经处理光滑纯钛表面作为对照 ,以SPSS对实验结果进行统计分析。结果 :早期 (0 .5h、1h)细胞附着率差异有统计学意义 ,MAO 1组 >MAO 2组 >纯钛组 ;2h后 ,MAO 1组与MAO 2组无差异 ,2组细胞附着率都显著高于纯钛组。细胞增殖及ALP活性测试中 ,MAO 1处理组在各时间点都显著高于另外 2组。结论 :MAO处理后的纯钛对成骨细胞的生物相容性优于未处理组 ,改进的MAO 1处理工艺较一般工艺可以更有效提高成骨细胞的早期粘附、增殖及ALP活性。     

纯钛微弧氧化-壳聚糖-海藻酸钠涂层的细胞相容性研究

目的:通过对不同涂层表面进行成骨细胞生物相容性检测,评价其生物相容性。方法:纯钛微弧氧化组为对照A组、纯钛微弧氧化-碱处理-壳聚糖复合处理为实验B组、纯钛微弧氧化-碱处理-壳聚糖-海藻酸钠复合处理为C组。通过CCK-8实验检测不同时间细胞黏附情况以及增殖情况,激光共聚焦检测早期细胞骨架形态,扫描电镜观察试件表面形貌,ALP检测其不同时间碱性磷酸酶活性。结果:激光共聚焦显示B组和C组表面细胞的生长和黏附均优于A组,C组优于B组。CCK-8和ALP的检测结果显示3组材料表面细胞的增殖、活性的顺序为C组>B组>A组,3组的比较差异均具有统计学意义。结论:3组材料均具有良好的生物相容性,纯钛微弧氧化--碱处理-壳聚糖-海藻酸钠复合处理涂层细胞相容性最佳。[关键词]纯钛成骨细胞壳聚糖海藻酸钠生物相容性     

微弧氧化钛基种植材料对成骨细胞早期黏附的影响

目的：检测纯钛种植体材料微弧氧化（microarc oxidation，MAO）表面改性后的成骨细胞生物相容性，探讨微弧氧化技术在钛种植体表面改性中的价值。方法：在纯钛种植体材料表面用微弧氧化法制备羟基磷灰石陶瓷薄膜，将MAO改性钛种植体材料作为实验组Ⅰ，将纯钛表面阳极氧化改性处理的种植体材料作为实验组Ⅱ．并设立对照组Ⅰ（纯钛种植体材料）和对照组Ⅱ（即细胞直接生长在培养板上），分别进行扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射图谱分析（XRD）等检测，比较成骨细胞的黏附水平，对数据采用SPSS11．0统计软件包进行单因素方差分析。结果：MAO改性后生成粗糙、多孔的陶瓷薄膜层，与处理前电解液成分相比，钙磷比无显著改变。MAO改性钛组黏附的细胞密度显著高于其他组（P〈0．01），而对照组Ⅰ、Ⅱ的细胞密度无显著差异（P〉0．05）。结论：与阳极氧化表面改性材料相比，该钛基微弧氧化薄膜层能够显著促进成骨细胞的附着，具有良好的细胞相容性。     

纯镁微弧氧化-HF-硅溶胶复合处理涂层细胞相容性研究

目的:对纯镁微弧氧化经HF-硅溶胶复合处理涂层进行成骨细胞生物相容性检测,评价纯镁表面微弧氧化经不同复合处理涂层后的细胞相容性。方法:实验分为3组,纯镁微弧氧化组为对照组(A组)、纯镁微弧氧化-硅溶胶复合处理组(B组)、纯镁微弧氧化-HF-硅溶胶复合处理组(C组)。将MC3T3-E1系成骨细胞接种在3组材料表面,分别通过扫描电镜、激光共聚焦、CCK-8、ALP对成骨细胞的生长、黏附、增殖以及活性进行检测。结果:扫描电镜和激光共聚焦显示B组和C组表面细胞的生长和黏附均优于A组,C组优于B组。CCK-8和ALP的检测结果显示3组材料表面细胞的增殖、活性为C组＞B组＞A组,3组的比较差异均具有统计学意义。结论:3组材料均具有良好的生物相容性,而纯镁微弧氧化-HF-硅溶胶复合处理后的生物相容性最佳。     

微弧氧化技术用于纯钛表面改性的研究

目的 研究微弧氧化技术(microarc oxidation,MAO)用于纯钛种植体表面改性的可行性.方法 20枚TA2纯钛片,其中15枚用MAO进行表面处理作为实验组,另5枚不做表面处理作为对照组.测试纯钛表面微弧氧化膜的理化性能.扫描电镜观察L929细胞在两组纯钛片表面培养24 h后的生长情况.结果 纯钛表面微弧氧化膜的平均厚度为32.7 μm,表面存在大量直径3～20 μm的蜂窝状孔隙,纯钛微弧氧化膜中富含钙、磷成分,并且出现羟基磷灰石结晶.平均膜基结合强度为8.29 Mpa. L929细胞在经MAO处理的纯钛表面的生长情况优于未经MAO处理的纯钛.结论 MAO可改善纯钛的表面性能,提高生物相容性.     

钛表面微弧氧化膜对骨髓基质细胞附着和生长的影响

目的:通过培养骨髓基质细胞(BMSCs),观察细胞在纯钛表面微弧氧化膜的早期附着、生长及ALP活性,评价该材料的生物相容性.方法:实验分为4组,分别对钛表面试件进行微弧氧化处理(A组)、喷砂处理(B组)、喷砂碱处理(C组)和机械处理(D组).4个实验组取第2代羊BMSCs与各自试件进行培养,24h后计算各组的细胞数,并对各组试件表面进行扫描电镜观察;取第3代羊BMSCs进行培养,3d和7d后计算各组细胞的平均ALP活性.采用SPSS11.5软件包对数据进行单因素方差分析.结果:A组表面附着细胞体积大,呈扁平多角形,细胞附着计数和平均ALP活性与其他3组有显著性差异(P＜0.01).结论:微弧氧化膜能够有效促进BMSCs的附着、增殖和ALP活性的表达,显示出良好的生物相容性.     

微弧氧化纯钛表面对MC3 T3-E 1细胞胶原分泌及成骨基因表达的影响

目的：研究微弧氧化纯钛表面对MC3 T3-E 1细胞胶原分泌和成骨相关基因表达的影响。方法：纯钛圆片分为2个组：微弧氧化组（MAO）和抛光组（PT）,培养板表面（TC）作为对照组。用场发射扫描电镜（FESEM）观察试样表面形态,表面粗糙度仪测量其表面粗糙度。将细胞接种于3组材料表面体外培养,培养第12天用粘胶纤维红染色检测细胞胶原分泌,第16天RT-PCR检测细胞成骨相关基因表达。结果：纯钛表面经微弧氧化处理后形成一层多孔氧化层,表面粗糙度增加（P＜0．01）。细胞在MAO组试件表面的胶原分泌高于PT或TC组表面（P＜0．05）。细胞在MAO组试件表面OSX、COL-Iα1及OPN基因的表达均稍高于PT表面。结论：相比于纯钛抛光表面,微弧氧化纯钛表面更能促进MC3 T3-E 1细胞胶原分泌。     

微弧氧化处理钛铌锆锡合金对成骨细胞生长影响的体外研究

目的:研究新型钛铌锆锡合金(Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn,TNZS)表面经过微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)改性后对成骨细胞在其表面的附着计数,增殖特性及碱性磷酸酶(ALP)活性的影响.方法:以光滑纯钛表面作为对照,实验组为未作处理的钛铌锆锡合金和经微弧氧化处理的钛铌锆锡合金,然后对其粗糙度和表面能进行分析,并观察原代培养的成骨细胞在其表面的生长情况.结果:经MAO处理的TNZS表面粗糙度和表面能明显高于未处理TNZS和纯钛组;早期(0.5、1 h)细胞附着计数3组之间无明显差异;2h后,细胞在MAO- TNZS表面的附着数高于其他2组;细胞增殖及ALP活性测试中,MAO-TNZS处理组在培养7 d和10 d后显著高于未处理的TNZS组,而Ti组最低.结论:钛铌锆锡合金表面采用微弧氧化法处理后表面形貌及表面能发生改变,这种改变促进了细胞在其表面的早期附着及细胞的生长和功能表达.     

紫外线光照射促进微弧氧化纯钛诱导磷灰石形成及细胞矿化

目的评估紫外线照射效应对微弧氧化纯钛诱导磷灰石形成及细胞矿化的影响。 方法Ⅱ级商用纯钛片进行微弧氧化（MAO）处理,作为空白对照组,记为MAO;微弧氧化结合紫外线（UV）照射处理2 h的钛片作为实验组,记为MAO+UV 2 h。采用扫描电镜（SEM）观察钛片浸泡在DMEM/F12培养液中材料表面磷灰石形成情况;将钛片与大鼠脂肪间质干细胞矿化诱导条件下共培养,观察细胞矿化情况。 结果浸泡在培养液中21 d后,MAO组仅在SEM高倍镜下见少量散在微小磷灰石结晶颗粒;MAO+UV 2 h组颗粒明显增大增多且叠层沉积,除微弧氧化形成的孔径外周高点外,氧化膜层几乎全部被磷灰石晶体层覆盖,且孔径内沉积大量晶体使孔径明显缩小。SEM观察细胞矿化物的形成情况,发现MAO组未见明显矿化物形成,但MAO+UV 2 h组细胞材料表面可见较多针状结晶,能谱分析（EDS）提示为磷灰石结晶。 结论紫外线照射可增强微弧氧化纯钛表面在体外诱导磷灰石沉积的能力且促进脂肪间质干细胞的体外矿化。     

微弧氧化处理后纯钛植入体的皮下埋置实验及表面元素成分研究

目的：对微弧氧化(microarc oxidation，MAO)处理的纯钛材料进行动物皮下埋置实验，以评价MAO处理的纯钛材料的生物相容性及材料一软组织反应。方法：选取纯钛材料经过MAO处理后，在无菌手术条件下植入家兔的背部浅筋膜下，以相同规格的纯钛试件作为对照，采用GB／T16886．6的国家医疗器械生物学评价标准，对此种材料的生物相容性进行评价，对取出的标本进行扫描电镜的观察及能谱分析。结果：所有实验动物在实验过程中未发现异常现象，组织学观察发现MAO组与对照组试件周围形成的纤维囊壁均匀，厚度一致，未发现异常的炎症细胞聚集和浸润，未见到MAO组试件涂层脱落现象。将MAO组试件取出后进行SEM观察，见其材料表面沉积有少量的磷酸钙盐颗粒，并含有较高比例的N，C元素，对照组试件未见到磷酸钙盐颗粒，N，C元素的含量较低。结论：进行动物皮下埋置的MAO处理后纯钛材料没有明显局部炎症反应，具有很好的组织相容性和一定的钙磷元素谲导沂和能于1．     

钛种植体表面微弧氧化处理后的生物力学及组织形态学研究

目的对表面微弧氧化(MicroarcOxidation ,MAO)处理后的纯钛种植体进行动物种植实验研究,评估改进的MAO工艺应用于钛种植体的实际效果。方法建立犬下颌缺牙模型,设计纯钛材料种植体,分别经两种MAO处理(MAO - 1和MAO - 2 )后,植入犬下颌骨,采用拉出测力实验、扫描电镜观察、种植体-骨界面X射线能谱扫描的研究方法,对植入3、6、12周种植体的生物力学稳定性及界面特点进行评价,以未经处理纯钛种植体作为对照,实验数据以SPSS软件进行统计分析。结果各组种植体的骨结合力随时间逐渐升高,在所测试的3个时间点内,各组间的骨结合力都有明显统计学差异,MAO - 1组>MAO - 2组>纯钛对照组;X射线扫描结果表明,MAO处理后的种植体-骨界面附近钙磷含量较高,提示新生骨基质钙化良好。结论MAO处理工艺可以提高种植体表面氧化层的生物活性,纯钛种植体经改进的MAO处理后的可以进一步缩短骨结合时间,提高骨结合力。     

微弧氧化联合溶胶-凝胶工艺制备钛表面复合生物涂层的研究

目的探讨微弧氧化联合溶胶-凝胶工艺制备钛表面复合生物涂层。方法钛片根据表面处理工艺不同分为5组:对照组,MAO(微弧氧化组),MAO+Sol/gel(微弧氧化+溶胶-凝胶组),MAO+Sol/gel-LowZn(微弧氧化+溶胶-凝胶低锌组),MAO+Sol/gel-HighZn(微弧氧化+溶胶-凝胶高锌组)。利用扫描电镜(SEM)观察涂层表面形貌,X射线能谱分析仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)分析元素分布和成分,测厚仪测量涂层厚度;粗糙度测试仪测量表面粗糙度。结果 SEM下可见MAO组钛表面粗糙多孔,联合溶胶-凝胶处理后,钛表面更加平整紧密,EDX得出MAO+Sol/gel组钙磷元素的质量百分比分别为25.00%和15.49%,MAO+Sol/gel-Low Zn组和MAO+Sol/gel-High Zn组钙、磷、锌元素的质量百分比分别为22.87%、15.01%、1.82%与18.66%、15.60%、7.45%,XRD得出MAO+Sol/gel组、MAO+Sol/gel-Low Zn组和MAO+Sol/gel-High Zn组均可见特征性羟基磷灰石(HA)峰和Ca3(PO4)2峰,MAO+Sol/gel-High Zn组表面涂层厚度最高(10.40±0.49)μm(P<0.05),MAO+Sol/gel组表面粗糙度最高(1.17±0.10)μm(P<0.05)。结论应用微弧氧化联合溶胶-凝胶工艺,可在钛金属表面制备出HA涂层,并通过调节溶胶凝胶中Zn(NO3)2·6H2O的含量,制备出HA和不同含量锌离子的复合生物涂层。经过两种不同工艺联合处理后,钛表面涂层厚度逐渐增加,而粗糙度随着溶胶凝胶中锌离子的增加逐渐降低。     

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目的采用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)技术,在纯钛表面制备含锌(Zn)活性涂层,并评价其对成骨细胞活性的影响。方法本实验于2009年10月至2010年10月在中国医科大学附属口腔医院中心实验室进行。以机械抛光纯钛试样作为对照组(CP组);经MAO技术处理的纯钛涂层试样根据钙(Ca)含量不同分为高钙组(H-Ca组)、低钙组(L-Ca组),以及在低钙组的涂层中加入锌元素的低钙加锌组(L-Ca-Zn组)。每组32个试件。将4组试样材料与MG63细胞复合培养,利用扫描电子显微镜(SEM)观察、噻唑蓝(MTT)比色试验、碱性磷酸酶(ALP)活性测定及酶联免疫吸附试验(ELISA)等方法,评价材料对成骨细胞黏附、增殖、分化及矿化的影响。所得数据采用SPSS13.0软件进行单因素方差分析(α=0.05)。结果在实验检测期间,H-Ca组试样对成骨细胞的生长增殖、分化、矿化作用均优于L-Ca组,差异有统计学意义(P<0.05)。比较L-Ca-Zn组与H-Ca组可以看出,在实验检测初期H-Ca组试样对成骨细胞的生长增殖、分化、矿化作用优于L-Ca-Zn组;随着观察时间的延长,L-Ca-Zn组试样细胞的增殖水平和ALP活性与H-Ca组间差异无统计学意义(P>0.05)。比较L-Ca-Zn组和L-Ca组可以看出,在实验检测初期L-Ca-Zn组试样对成骨细胞的作用与L-Ca组差异无统计学意义(P>0.05);随着观察时间的延长,L-Ca-Zn组试样显示出较L-Ca组试样具有更好的提高成骨细胞活性的作用(P<0.05)。结论采用MAO技术制备的含锌活性涂层纯钛可在一定程度上促进成骨细胞黏附、增殖、分化及矿化,具有良好的生物相容性。     

紫外线处理微弧氧化种植体的早期成骨研究

目的研究C波段紫外线(ultraviolet C,UVC)处理的微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)纯钛种植体植入兔胫骨后的早期成骨方式。方法实验分2组,MAO组和UVC-MAO组。MAO组将医用纯钛种植体经微弧氧化处理后植入新西兰大白兔胫骨。UVC-MAO组将医用纯钛种植体经过微弧氧化处理后,用15 W UVC灭菌灯对钛种植体照射48 h,经过25.0 kGyγ射线消毒后植入新西兰大白兔胫骨。2周后取出胫骨,用锥形束CT观察种植体表面成骨情况;制作胫骨硬组织切片,并以亚甲基蓝-酸性品红染色,光学显微镜观察两组种植体的成骨方式。结果 MAO组可见靠近种植体骨环底端的为成骨细胞及软组织,无任何骨组织,骨环斜面有从周围成熟骨生长的骨组织及类骨质,但所有组织与种植体表面均有一定距离,而非密切接触材料表面。UVC-MAO组可见种植体骨环底端及骨环斜面表面紧密接触类骨质及成骨细胞,还有已经分化的新生骨组织;所有组织与种植体表面紧密接触,无间隔。结论紫外线处理微弧氧化后的种植体,更有利于成骨细胞粘附于种植体表面,形成新生骨质并紧密贴附于种植体表面,骨环周围成熟骨质同时向种植体生长,有利于种植体早期的接触成骨。     

纯钛种植体激光-微弧氧化表面处理对早期骨结合的影响

目的:对比机械光滑表面和经激光-微弧氧化处理表面的纯钛种植体的理化性能,及其对早期骨结合的影响。方法:将纯钛棒加工制作成16颗螺纹柱形种植体,对照组(光滑组)为机械加工光滑表面种植体8颗,实验组(激光-微弧氧化组)为经激光-微弧氧化处理种植体8颗。通过能谱分析仪(EDX)和扫描电镜(SEM)分析种植体表面性质,Veeco粗糙仪检测其粗糙度(Ra)。分别将16颗种植体随机植入新西兰兔的胫骨,4周后处死取样,处死前第13天和第14天皮下注射四环素,处死前第3和第4天皮下注射钙黄绿素,通过四环素-钙黄绿素双色标记示踪检测其矿化速率。将标本通过塑料包埋制作成不脱钙含种植体骨切片,观察种植体-骨界面的骨结合情况。结果:实验组表面可见较大级别微孔,基本与激光处理后一致,孔径约100μm,孔深40⁸0μm。种植体表面微弧氧化膜具有多微孔结构,微孔孔径约180μm。种植体表面微弧氧化膜具有多微孔结构,微孔孔径约1⁵μm,微孔内还可见更小级别微孔,孔径小于1μm。对照组种植体表面Ra值为0.179μm,实验组表面的微弧氧化膜Ra值为1.55μm。对照组只检测到Ti元素,实验组钛表面氧化膜层中含Ti、O、Ca、P元素。实验组的矿化速率和种植体与骨接触的百分率(OI值)均显著高于对照组(P<0.05)。结论:通过激光-微弧氧化表面处理,纯钛种植体表面形成多层次多微孔的微弧氧化膜,具有良好的生物相容性和骨引导性,能促进种植体骨结合。     

高糖对人牙周膜细胞的生物学作用

目的:检测高糖环境对体外培养的人牙周膜细胞(hPDLF)增殖、总蛋白合成、碱性磷酸酶活性(ALP)、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)和骨钙素(OCN)分泌的影响以及胰岛素在此过程中的调节作用,为探讨糖尿病型牙周炎的发病机制及治疗方法提供理论依据。方法:采用含不同糖浓度(5.5、15、25、35、45mmol/L)的培养基培养hPDLF,各组均采用胰岛素作为治疗对照。孵育24h后,采用CCK-8法检测不同糖浓度对细胞增殖的影响;同时检测其对细胞蛋白质合成、ALP活性、Col-Ⅰ和OCN分泌的影响。采用SPSS 13.0软件包对数据进行统计学分析。结果:低浓度的葡萄糖对hPDLF增殖及其他生物学活性无显著影响,随浓度的增高,葡萄糖能够浓度依赖性抑制hPDLF的增殖,减少蛋白质合成及Col-Ⅰ分泌,抑制ALP活性及OCN分泌,这一效应可被胰岛素所抑制。结论:高糖可抑制hPDLF生物学活性,胰岛素能拮抗这种抑制作用。