人牙龈成纤维细胞和牙周膜成纤维细胞的培养和生物学特征

目的：探讨采用不同方法建立体外培养人牙龈成纤维细胞和人牙周膜成纤维细胞并对其生物学特性作初步探讨。方法：分别采用消化培养法和组织块培养人的牙龈和牙周膜成纤维细胞。通过倒置显微镜活体观察，以及光镜、透射电镜、免疫组化和生长曲线等方法对其生物学特性作初步观察。结果：消化培养法成功率低于组织块培养法。光镜下和透射电镜下观察两种细胞在形态和结构上相似。免疫组化染色证实此两种细胞均来源于中胚层的纤维母细胞。生长曲线表明牙龈成纤维细胞的倍增时间比牙周膜成纤维细胞稍短，而牙周膜成纤维细胞的增殖活性比牙龈成纤维细胞高。结论：组织块培养法适用于此二种细胞的培养。细胞生物学特征方面有许多相似形，提示这两种细胞来于同一个细胞群。     

FN对牙龈和牙周膜成纤维细胞生物学活性的影响

目的：观察纤维结合蛋白（FN）对牙龈成纤维细胞（GF）、牙周膜成纤维细胞（PDLF）的影响。方法：采用细胞培养、MTT比色测定、碱性磷酸酶（ALP）测定法、考马斯亮蓝法和茜素红染色法。结果：FN能促进两种细胞的增殖,对PDLF的碱性磷酸酶活性和蛋白合成也有促进作用,但对其矿化结节形成能力无显著影响。结论：FN能促进牙龈和牙周膜成纤维细胞的增殖及蛋白合成,但其促进细胞分化的能力有限,尚需其它生长因子的协助以促进组织再生。     

不同管径二氧化钛纳米管对人牙龈成纤维细胞生物学行为的影响

目的探讨不同管径二氧化钛纳米管对人牙龈成纤维细胞(human gingival fibroblast,HGF)生物学行为的影响,以筛选具有良好软组织封闭效果的二氧化钛纳米管。方法在10、30和60 V电压下,利用阳极氧化法在钛表面制备管径分别为30、100和200 nm的二氧化钛纳米管,分别计为30、100和200 nm纳米管组,以未经处理的光滑纯钛片作为对照组。在各组试件表面培养HGF,免疫荧光染色观察2 d后各组细胞黏附形态,甲基噻唑基四唑法检测2 h后细胞黏附情况及培养1、3和7 d时细胞增殖情况,酶联免疫吸附测定检测各组培养7 d后的Ⅰ型胶原分泌量(每组每种实验各3个试件)。结果对照组HGF蜷缩成圆形,30和100 nm纳米管组HGF均呈现明显的同向伸展,200 nm纳米管组HGF分布稀疏且没有伸展。30和100 nm纳米管组细胞黏附A值(分别为0.603±0.021和0.773±0.045)及Ⅰ型胶原分泌量[分别为(36.5±9.5)和(47.7±4.5)μg/ml]均显著大于对照组[细胞黏附A值:0.427±0.057;Ⅰ型胶原分泌量:(22.2±5.9)μg/ml](P<0.05),且100 nm纳米管组细胞黏附A值显著大于30 nm纳米管组(P<0.05);200 nm纳米管组细胞黏附A值(0.250±0.046)及Ⅰ型胶原分泌量[(10.1±3.7)μg/ml]均显著小于对照组(P<0.05)。各时间点100 nm纳米管组细胞增殖A值均为最大,均显著大于相同时间点200 nm纳米管组和对照组(P<0.05),且培养3 d时亦显著大于30 nm纳米管组(P<0.05);各时间点200 nm纳米管组细胞增殖A值均为最小,除培养1 d时与对照组差异无统计学意义(P>0.05)外,均显著小于相同时间点其他组(P<0.05)。结论钛表面管径为100 nm的二氧化钛纳米管较适合HGF的黏附、增殖和Ⅰ型胶原分泌。     

不同钛表面形貌对人牙龈成纤维细胞生物学行为的影响

目的:良好的种植体颈部软组织封闭是种植体远期成功的重要因素之一。生物封闭的的主要决定因素之一是种植体颈部的表面形貌。本实验的目的是通过比较三种不同的纯钛表面形貌结构对人牙龈成纤维细胞的生物学行为的影响,寻找一种有利于牙龈胶原纤维附着的较理想的种植体颈部表面形貌,为种植体颈部设计提供指导。方法:本研究采用机械加工处理、电化学腐蚀、电化学腐蚀加酸蚀的方法在纯钛金属表面形成三组不同的表面形貌结构;用激光共聚焦显微镜检测其表面粗糙度;扫描电镜观察其表面微观形态并用X射线能谱色散谱仪检测其表面成分;将其与人牙龈成纤维细胞共同培养,MTT法检测表面细胞的增殖情况;细胞计数仪进行表面细胞计数;扫描电镜观察表面细胞的形状及排列。结果:机械加工组表面较光滑,呈浅的等向排列的微沟纹,表面粗糙度Sa为0.8783±0.2578μm;电化学腐蚀组表面略粗糙,呈圆形或椭圆形浅碟状凹,直径约10～15μm,分布均匀,凹内含有散在的小孔,小孔的直径约为1-5μm,表面粗糙度Sa为1.7530±0.3711μm;电化学腐蚀加酸蚀组表面略粗糙,呈圆形或椭圆形浅碟状凹,直径约10～15μm,分布均匀,凹内含有散在的小孔,小孔的直径约为1-5μm,表面见均匀的半球形纳米突起形成,直径约50～100nm,表面粗糙度Sa为1.6763±0.3440μm。表面成分检测显示三组均未有任何污染物在钛表面。牙龈成纤维细胞在各组钛片表面生长良好,形态正常,各组钛片对于细胞没有明显的毒性,生长曲线与正常细胞的生长曲线规律一致。机械加工组表面细胞沿着材料表面微沟纹平行排列,细胞扁平,伸展较差,细胞伸出的伪足较短;电化学腐蚀组表面细胞自由分布,细胞丰满,伸展良好,细胞伸出的伪足较长,有的伪足伸入到邻近凹内;电化学腐蚀加酸蚀组表面细胞丰满,伸展良好,伸出大量伪足,伪足很长,呈细丝状或带状,可伸入到相隔较远的凹孔内,呈悬空样,也可相互交织成网状。结论:电化学腐蚀加酸蚀可在纯钛表面形成均匀分布的直径为10-20μm的凹及直径为1-5μm的孔,凹及孔的表面均匀布满了直径为50-100nm的半球状突起。电化学腐蚀加酸蚀表面促成纤维细胞粘附作用最强。本实验中形成的微米凹、孔形态及半球形纳米形态均有利于成纤维细胞的粘附。电化学腐蚀加酸蚀方法形成的表面是一种较为理想的种植体颈部表面,可以为种植体颈部设计提供指导。     

槲皮素对牙龈卟啉单胞菌脂多糖刺激的人牙龈成纤维细胞生物学行为的影响研究

目的研究槲皮素对牙龈卟啉单胞菌脂多糖(Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide,P.g LPS)刺激的人牙龈成纤维细胞(human gingival fibroblasts,HGFs)生物学行为的影响。方法采用DNA片段凝胶电泳、CCK-8法、细胞划痕法观察不同浓度槲皮素(10、20、50、100μmol/L)对体外培养HGFs的毒性作用,以及对HGFs增殖与迁移的影响。采用P.g LPS刺激HGFs来建立体外炎症刺激模型,通过流式细胞术、细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)检测、酶联免疫吸附试验(ELISA)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进一步观察槲皮素对HGFs凋亡、ROS的产生及肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)和前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)表达的影响。结果槲皮素对HGFs无毒性作用,且对HGFs的增殖无影响(P>0.05)。各组细胞迁移率总的比较,差异有统计学意义(F=9.973,P<0.05),在处理48 h后,20μmol/L槲皮素处理组细胞迁移率大于10、50μmol/L槲皮素处理组以及对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。槲皮素对P.g LPS刺激的HGFs凋亡具有抑制作用,且其能够抑制并预防P.g LPS刺激的HGFs中ROS相对产生量增加现象(均P<0.05)。槲皮素处理显著抑制了P.g LPS诱导的TNF-α表达增加现象(P<0.05),而槲皮素处理组PGE2的表达水平与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论浓度为20μmol/L的槲皮素能够促进体外培养HGFs的迁移,且具有抗氧化、抗炎保护作用。     

人牙龈成纤维细胞电泳行为的研究

细胞电泳行为的研究是通过对细胞表达面电荷的测定来探讨细胞的结构和功能状态间的关系，其特点是研究对象为活细胞，本实验首次测定了牙龈成纤维细胞的电泳行为，为牙周病学研究提供了一定的实验数据和一种新的研究方法，实验结果，人牙成龈成纤维细胞表面带负电荷，当电压为２０Ｖ，温度为３７℃ｐＨ为７．３时，电泳率值为０．８１３７±０．０３６７μｍ／ｓ／Ｖ／ｃｍ。     

hBMP2基因转染对人牙龈成纤维细胞生物学特性的影响

目的分析hBMP2基因转染人牙龈成纤维细胞的生物学特性.方法用脂质体转染法将hBMP2基因转入人牙龈成纤维细胞内,经G418筛选后,获得阳性克隆.以原位杂交和免疫组化对转染细胞进行鉴定;进一步观察细胞形态、生长特性、碱性磷酸酶活性、骨钙素合成以及体外形成矿化结节的能力.结果hBMP2基因转染后,人牙龈成纤维细胞有hBMP2 mRNA的转录和蛋白表达;部分细胞由原来的长梭形转化为多角形,碱性磷酸酶活性和骨钙素合成均明显高于对照组(两组均P＜0.01);在矿化液作用下,能形成体外矿化结节.但细胞的增殖特性无明显变化.结论外源性hBMP2基因能够在人牙龈成纤维细胞表达,并促进其向成骨细胞方向转化,而对细胞的生长特性无明显影响.     

内毒素对牙龈成纤维细胞mCD14表达的影响

目的:研究mCD14在牙龈成纤维细胞的膜表面分布及内毒素对mCD14在牙龈成纤维细胞膜表面表达的影响。方法:组织块法培养人牙龈成纤维细胞,利用免疫组化和Western blot方法研究mCD14在牙龈成纤维细胞的膜表面分布,同时观察内毒素对mCD14在牙龈成纤维细胞膜表面表达的影响。结果:免疫组织化学染色实验和蛋白印迹实验结果均表明mCD14在牙龈成纤维细胞的膜表面表达阳性,同时LPS可增强膜表面的mCD14的表达。结论:本实验表明正常人牙龈成纤维细胞可表达mCD14,LPS可以上调膜表面mCD14的表达,从而导致牙周损伤。     

碱性成纤维细胞生长因子对牙周细胞生物学活性的影响

目的：观察基因重组入碱性成纤维细胞生长因子（rh-bFGF)牙龈成纤维细胞（GF）、人牙周韧带成纤维细胞（PDLF）及人牙槽骨细胞（ABC）的增殖、碱性磷酸酶活性、总蛋白含量及对3种细胞矿化结节形成能力的影响。方法：采用细胞培养、MTT比色测定、碱性磷酸酶测定法、考马宙蓝法及茜素红染色法。结果bFGF能促进3种细胞的增殖,但对PDLF和ABC的ALP活性,蛋白含量及矿化结节的形成有抑制作用。结论bFGF可促进细胞的增殖,抑制细胞的分化成熟,从而促进牙周再生。     

固齿散对体外培养人牙龈成纤维细胞的影响

通过体外培养人牙龈成纤维细胞（ｈｕｍａｎ ｇｉｎｇｉｖａｌ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ，ＨＧＦｓ），对固齿散的作用机理进行了初步探讨。结果表明，０．０１ｇ／Ｌ和Ｉｇ／Ｌ的固齿散浸出液对ＨＧＦｓ的生长和形态无明显影响，１ｇ／Ｌ的固齿散浸出液对ＨＧＦｓ的分裂指数和ＤＮＡ含量有一定促进作用（Ｐ〈０．０５）。无研究提示，固齿散中含有可刺激ＨＧＦｓ分裂促进其ＤＮＡ合成的物质。     

多孔磷酸三钙-羟基磷灰石对人牙龈成纤维细胞黏附行为的影响

目的　研究多孔磷酸三钙 羟基磷灰石 (tricalcium phosphate hydroxyapatite ,TCP HA)复合材料对人牙龈成纤维细胞黏附行为的影响。方法　应用离子束辅助沉积法在纯钛试件表面制备多孔TCP HA复合涂层材料和羟基磷灰石 (hydroxyapatite,HA)涂层材料 ,定量对比人牙龈成纤维细胞在涂层和未涂层材料表面初期黏附、增殖、细胞铺展面积、细胞外基质和黏着斑形成的情况。结果　TCP HA和HA涂层材料表面黏附的细胞数、细胞铺展面积高于纯钛未涂层组 ,差异有显著性(P <0 0 5 ) ,黏着斑的形成早于未涂层组 ;TCP HA表面黏附的细胞数和Ⅰ型胶原的形成都高于纯钛未涂层组和HA涂层组。在培养 2 4h后TCP HA组表面黏附细胞数为 198 1± 2 7 7,Ⅰ型胶原形成的荧光强度为 15 4 10± 31 5 6 ,同纯钛组表面的细胞数 ( 12 5 1± 2 9 9)和Ⅰ型胶原荧光强度( 132 6 3± 35 2 6 )相比 ,差异有显著性 (P <0 0 5 )。结论　与纯钛未涂层和HA涂层材料相比 ,多孔TCP HA复合涂层材料更有利于人牙龈成纤维细胞的初期黏附 ,具有更良好的生物相容性     

Ti-75合金在口腔修复应用的腐蚀性

为评价Ti－75合金在口腔修复应用的耐腐蚀性，用动电位极化技术测试了五种材料在人工唾液中的腐蚀性。结果显示Ti-75合金自腐蚀电位介于TA2和TC4之间，破裂电位高于CO－Cr、Ni－Cr合金；Ti－75测试面未见腐蚀，而Co－Cr、Ni－Cr合金均有全面腐蚀和点蚀；结合极化曲线整体形态分析，结论：Ti－75合金的耐蚀性与TA2、TC4相似，但优于临床现用的Co－Cr、Ni－Cr合金。     

经微弧氧化表面改性的钛铌锆锡合金的细胞相容性评价

目的:探讨采用微弧氧化技术(micro-arc oxidation,MAO)处理钛铌锆锡合金(Ti -24Nb-4Zr-7.9Sn,TZNS)对成骨细胞在其表面生长的影响.方法:采用MAO方法处理TNZS,利用扫描电镜、表面轮廓测量仪和接触角测量仪,分别研究其形貌特点、表面粗糙度和表面能大小;将原代培养的成骨细胞接种于材料表面,培养1、4、7、10 d,扫描电镜观察成骨细胞在不同表面上粘附形态的变化,并用MTT法对各组细胞培养数量进行定量检测.结果:微弧氧化处理在材料表面形成了一层多孔、粗糙、凸凹不平的氧化膜,试样的表面粗糙度和表面能较未处理组均增加(P<0.05);成骨细胞培养结果表明,在两组材料表面细胞均生长良好,扫描电镜观察细胞为多边形,胞浆丰富,有多个伪足突起呈分化表型,统计学分析结果显示,在各个时间点上,实验组(MAO-TNZS)细胞数量较对照组高,差异有显著性(P<0.05).结论:经微弧氧化处理的钛铌锆锡合金,具有良好的成骨细胞相容性,在体外细胞培养的环境下,有利于细胞的附着和增殖.     

Mechanophysical and biological properties of a 3D-printed titanium alloy for dental applications

ObjectiveTitanium and its alloys are widely used for dental and medical biomaterials due to their excellent mechanical and biological advantages. After the introduction of direct laser metal sintering (DLMS) 3D printing technology and its use over conventional machine-cut processes, questions remain regarding whether 3D-printed titanium (alloy) devices have similar biological properties to machine-cut counterparts for dental applications. Thus, this work focuses on comparing the biological activities of machine-cut and 3D-printed specimens after optimizing the DLMS 3D-printing conditions in terms of the mechanophysical characteristics.MethodsThe DLMS 3D-printing (as a function of the laser spacing from 30–100 μm) and post-surface treatment (as-given or sand-blasted) conditions were optimized using medical-grade Ti-6Al-4V powders in terms of the inner pore amount, mechanical properties, roughness and hydrophilicity. Then, the initial cell adhesion of the optimized DLMS 3D-printed Ti-6Al-4V specimen was compared with that of the machine-cut Ti-6Al-4V specimen against human dermal fibroblasts (hDFs) and mesenchymal stem cells (hMSCs), which are representative of direct-contact cell types of orofacial mucosa and bone, respectively. hMSC differentiation on the specimens was conducted for up to 21 days to measure the osteogenic gene expression and biomineralization.ResultsLaser spacings of 30–40 μm had fewer inner defects and consequently a higher three-point flexural strength and elastic modulus compared to other larger laser spacings. Depending on the span width (0.3–1 mm) in the lattice architecture, the elastic modulus of the 3D-printed cuboid specimen can be further controlled (up to ∼30 times). The sand-blasted specimens after 3D printing revealed lower surface roughness and higher hydrophilicity compared to the as-3D printed specimen, which were considered optimal conditions for biological study. Initial hDF and hMSC adhesion for 12 hr and hMSC differentiation on the surface were comparable between the sand-blasted 3D-printed and machine-cut specimens in terms of adherent cell numbers, vinculin intensity, osteogenic gene expression and biomineralization.SignificanceThe optimized DLMS 3D-printed Ti-6Al-4V specimen had similar biological properties to those of the machine-cut counterpart, suggesting the potential usefulness of 3D printing technology for a wide range of dental applications.     

低弹性模量钛铌锆锡合金阳极氧化膜的性能研究

目的：探讨新型医用钛合金Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn（TNZS）表面应用阳极氧化（Anodic oxidation,AD）技术进行改性的结果.方法：应用阳极氧化技术在TNZS钛合金片表面制备氧化膜层, 用扫描电镜（SEM）观察其表面形貌,能谱分析仪（EDS） 及X射线衍射仪（XRD） 分析其元素成分和晶相结构,用接触角测量仪分析表面能.结果：电镜观察表明TNZS钛合金阳极氧化膜是由大小不等的微孔组成,直径约0.1～5 μm.能谱分析证实阳极氧化膜由Ti、Nb、Zr、Sn、O、Ca元素构成.X射线衍射表明阳极氧化膜由锐钛矿型和金红石型二氧化钛组成,并且阳极氧化技术提高了TNZS钛合金的表面能.结论：阳极氧化技术可以改善TNZS钛合金的表面性能,提示可能有利于细胞的贴附生长.     

新型钛铌锆锡合金表面成骨细胞附着研究

目的：研究新型钛铌锆锡合金（Ti-24Nb-4Zr-7．9Sn）的表面能大小以及对成骨细胞在其表面的附着及骨架蛋白actin、vinculin表达的影响。方法：以纯钛为对照，采用表面接触角测量的方法对合金的表面能进行研究。将原代培养的成骨细胞接种到合金表面，观察第30min，60min，120min细胞在合金表面的附着情况，采用荧光显微镜观察骨架蛋白actin、vinculin在合金表面的表达。结果：表面能测试结果显示合金的表面能（67．40mJ／m^2）略高于纯钛的表面能（62．43mJ／m^2）；成骨细胞在合金表面的附着情况与对照组间无显著性差异，骨架蛋白actin、vinculin染色显示细胞在合金表面伸展良好。结论：成骨细胞在新型钛铌锆锡合金表面附着良好，其和成骨细胞在纯钛表面的附着未见显著性差异。     

新型钛锆铌锡合金的耐蚀性研究

目的 评价新型钛锆铌锡合金在人工唾液中的耐蚀性,为钛锆铌锡合金的临床应用提供依据.方法 观察钛锆铌锡合金(Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn)和对照纯钛(TA2)及钛铝钒合金(Ti-fAl-4V)在人工唾液中的电化学行为,比较极化曲线及极化阻力;检测钛锆铌锡合金和钛铝钒合金在人工唾液中1、2、3、5、7、15 d的离子释出情况.结果 极化曲线显示,钛铝钒合金的击穿电位(0.8 V)低于钛锆铌锡合金(＞2.5 V);钛锆铌锡合金、纯钛在钝化区的维钝电流密度(icorr)基本保持稳定,分别为3.32×10-6～3.46×10-5A/cm2和5.03×10-6～2.65×10-5A/cm2,低于钛铝钒合金(1.45×10-4～1.09×10-3 A/cm2).纯钛、钛锆铌锡合金、钛铝钒合金的极化阻力分别为371.0、252.0、60.1 kΩ·cm2.离子释出结果显示,随浸泡时间增加,两种钛合金的离子溶出量均有不同程度增加,且各时间点钛铝钒合金的离子溶出量均高于钛锆铌锡合金.结论 钛锆铌锡合金在人工唾液中具有良好的耐蚀性,可用于制作口腔修复体.     

铸模温度对铸钛机械性能及表面反应层结构的影响

钛在高温状态下化学性能活泼，易氧化且与包埋料发生化学反应。我们采用拉伸试验及现代表面分析技术，研究了不同铸模温度对铸钛机械性能及表面反应层结构的影响。结果表明，随着铸模温度升高，铸钛件的抗拉强度、屈服强度增加而延伸率下降，同时，铸钛表面硬化层增厚。用室温铸模铸造时钛铸件表面硬化层厚５０μｍ，用８５０℃铸模铸造时钛铸件表面硬化层厚１２５μｍ。ＳＸｍａｃｒｏ电子探针微区成分分析显示，锆、铝二元素在钛铸件表面扩散深度不随铸模温度增高而加深，但硅元素的扩散则随铸模温度升高而加深。室温铸造时硅元素的扩散深度为３０μｍ，８５０℃铸造时已达９０μｍ。研究结果提示，临床制作铸钛修复体时，必须考虑铸模温度对铸件质量的影响。     

新型钛铌锆锡合金生物安全性评价

目的：评价新型钛铌锆锡合金（Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn）的生物安全性。方法：按照国标GB16886.5-1997,GB16886.4-1997,GB16886.10-2005、医药行业标准YY-T0279-1995以及YY-T0244-1996所规定的方法,分别进行细胞毒性试验、溶血试验、口腔黏膜刺激试验以及短期全身毒性试验。结果：细胞毒性试验结果显示该合金无细胞毒性,溶血试验结果显示该合金溶血率〈5%,口腔黏膜刺激试验结果显示该合金无刺激性,短期全身毒性试验显示该合金无短期全身毒性。结论：新型的钛铌锆锡合金具有良好的生物安全性,可满足卡环、支架等口腔表面接触器械的应用要求。