不同管径Ti-TiO2纳米管对成纤维细胞和成骨细胞黏附的影响

目的 研究不同管径Ti -TiO2纳米管对成纤维细胞和成骨细胞黏附的影响,探讨最适合细胞黏附的Ti-TiO2纳米管管径.方法 在1、5、10和20V电压下阳极氧化制备Ti-TiO2纳米管组试件,以抛光纯钛作为对照组,场发射扫描电镜观察试件表面形貌;分别接种成纤维细胞和成骨细胞,30、60、120 min后用胞核染色计数方法检测细胞黏附数,扫描电镜观察黏附细胞形态.结果 不同阳极氧化电压可形成15～ 100 nm管径Ti-TiO2纳米管.接种30、60和120 main后,5V纳米管组成纤维细胞黏附数依次为(141±9)、(388±14)和(489±15)个,均比同时间点其余纳米管组少(P ＜0.01);120 min时20V纳米管组成纤维细胞黏附数为(579±14)个,多于同时间点其余纳米管组(P＜0.01),但细胞伸展受到抑制.30、60和120 min时5V纳米管组成骨细胞黏附数依次为(198±10)、(431±10)和(501±10)个,除30 min时与对照组差异无统计学意义外,均比同时间点其余组多(P＜0.01),且细胞伸展良好;3个时间点20V纳米管组成骨细胞黏附数依次为(152±11)、(403 ±9)和(465±12)个,与同时间点其余纳米管组相比黏附数最少(P＜0.05).结论 纳米管不同程度抑制成纤维细胞的黏附,5V电压制备的纳米管可最大程度促进成骨细胞的黏附,同时抑制成纤维细胞的黏附.     

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。     

不同电压阳极氧化处理对金属钛表面形态和羟基磷灰石沉积作用的研究

目的探讨不同电压阳极氧化对二氧化钛(TiO2)纳米管形貌的影响及不同形貌TiO2纳米管体外沉积羟基磷灰石能力的差异。方法控制阳极氧化的电压(10V、20V、30V和40V),在钛基底表面制备不同结构TiO2纳米管,利用扫描电子显微镜观察纳米管的形貌。配置模拟体液(SBF),将未经阳极氧化处理的对照组及各试验组试件分别浸泡在SBF中3d、7d和14d,利用扫描电子显微镜观察各试件表面羟基磷灰石沉积状况,通过X射线光电子能谱分析(XPS)对钛试件表面沉积物进行定性、定量分析。结果随着氧化电压的增加,TiO2纳米管管径逐渐增大。随着在SBF中浸泡时间增加,沉积物增多。浸泡相同时间,60nmTiO2纳米管(氧化电压为30V)表面羟基磷灰石沉积物最多。结论阳极氧化的电压可以影响TiO2纳米管的形貌,浸泡模拟体液的时间与钛试件表面形貌均会影响羟基磷灰石的沉积。提示纳米管管径为60nm时,钛试件在模拟体液中促进羟基磷灰石沉积的能力最佳。     

TiO_2纳米管对MC3T3-E1前成骨细胞骨功能基因表达变化的影响

目的：研究阳极氧化TiO2纳米管对MC3T3-E1前成骨细胞骨功能基因表达变化的影响。方法：采用阳极氧化法在钛基底表面制备TiO2纳米管,扫描电镜观察其表面微结构,肌动蛋白染色研究细胞在材料表面的粘附生长情况,Real-time PCR技术系统分析材料对细胞骨功能基因表达的影响规律。结果：MC3T3-E1前成骨细胞在TiO2纳米管表面比光滑钛有更大的伸展面积,培养1周后,TiO2纳米管提高了细胞骨功能基因碱性磷酸酶、骨桥蛋白和骨钙蛋白的表达水平（P〈0.05）,培养2周后,骨功能基因表达水平与对照组之间没统计学差异。结论：TiO2纳米管可以促进MC3T3-E1前成骨细胞肌动蛋白组装,同时可以提高细胞骨功能基因的早期表达水平。     

载钴纳米管种植体涂层的制备及毒性研究

目的:探索钛种植体表面钴元素的加载方法,评估载钴钛种植体的细胞毒性。方法:纯钛表面通过不同电压阳极氧化处理形成不同管径的二氧化钛纳米管涂层。采用水热处理技术在二氧化钛纳米管涂层内加载钴元素,通过水热处理时间调控钴元素加载量。用CCK-8法检测试件表面对骨髓间充质干细胞的细胞毒性。结果:纯钛试件在不同电压和时间的阳极氧化处理后,表面成功形成不同特征的纳米阵列样形貌。经过水热处理成功加载钴元素于纳米管内部。钴元素的加载明显抑制材料表面细胞的增殖。结论:阳极氧化结合水热处理可以实现载钴二氧化钛纳米管种植体涂层的制备,钴元素的增加量需进一步研究。     

两种纳米形貌对MG63成骨细胞增殖、分化的影响

目的:评价钛表面纳米管和纳米颗粒形貌对MG63成骨细胞的增殖、分化能力的影响。方法:通过磁控溅射和阳极氧化技术制备纳米颗粒和纳米管形貌。采用扫描电镜和轮廓仪表征材料表面形貌以及粗糙度,并将MG63成骨细胞株与不同形貌的钛材料进行复合培养,检测1d、4d、7d的MTT值及4d、7d的碱性磷酸酶活性。结果:培养1d、4d、7d后,纳米管和纳米颗粒组MTT值高于对照组,7d时,纳米管组MTT值高于纳米颗粒组;培养7d后,纳米形貌实验组碱性磷酸酶活性明显高于对照组。结论:纳米管和纳米颗粒形貌均有利于成骨细胞的增殖和分化。相对于纳米颗粒,表面的纳米管形貌更有利于促进成骨细胞的增殖。     

不同管径的TiO2纳米管对人牙周膜细胞的毒性研究

目的：研究不同管径的阳极氧化TiO2纳米管对人牙厨膜细胞（HPDLCs）的毒性效应。方法：采用阳极氧化法在钛基底表面制备不同管径的TiO2纳米管,扫描电镜观察其表面的微结构,肌动蛋白染色研究细胞在材料表面的粘附生长情况,活／死细胞双染色研究对原代培养的HPDLCs的毒性效应。结果：HPDLCs的肌动蛋白骨架在30nm管径的TiO2纳米管表面比70nm和120nm管径的TiO2纳米管更规律,培养24h后,70nm和120nm管径的TiO2纳米管对HPDLCs的毒性显著大于30nm管径的TiO2纳米管。结论：30nm管径的TiO2纳米管有利于HPDLCs的肌动蛋白组装,同时毒性效应最小,有利于HPDLCs的粘附和增殖。     

纯钛表面阳极氧化电压对成骨细胞早期黏附及伸展的影响

目的:通过成骨细胞离体培养试验,观察不同阳极氧化电压对成骨细胞早期黏附及伸展的影响。方法:分别在电压为140V、200V及260V,电流密度为70A/m2等条件下,在0.03mol/L甘油磷酸钙(Ca-GP)和0.15mol/L醋酸钙混合电解液中,对纯钛样本表面进行阳极氧化处理。对阳极氧化后样本的平均粗糙度进行测量,并在其表面进行人成骨细胞培养,对早期细胞黏附及伸展等情况进行研究。采用SPSS13.0forWindows统计分析软件中的单因素方差分析进行统计学处理。结果:纯钛表面平均粗糙度为0.17μm,经阳极氧化后,随电压升高,平均粗糙度分别为0.23μm、0.26μm及0.33μm,统计学分析表明有显著性差异(P<0.05)。经过2h细胞培养后,阳极氧化处理后,纯钛表面细胞骨架发生形态学改变,且随阳极氧化电压的增高,细胞形态不规则呈现升高的趋势。统计分析结果表明,260V电压阳极氧化组,细胞黏附数显著高于对照组(P<0.05)。结论:阳极氧化处理可改善纯钛表面特性,成骨细胞在其表面的黏附及伸展等早期细胞行为受阳极氧化电压的影响。     

钛表面阳极氧化膜的腐蚀行为研究

目的 探讨钛阳极氧化前后腐蚀性能的变化.方法 钛表面阳极氧化法制备TiO2纳米管,扫描电镜观察氧化膜的微结构,X线衍射分析氧化膜煅烧前后晶型的变化,极化曲线分析钛阳极氧化前后对腐蚀性能的影响.结果 阳极氧化后,钛表面呈现管径80 nm,管长400 nm的纳米管状结构;X线衍射分析表明阳极氧化膜煅烧后变为锐钛矿晶型;电化...     

不同管径钛纳米管对成纤维细胞增殖、伸展和胶原分泌功能的影响

目的:研究不同管径Ti-TiO2纳米管对成纤维细胞增殖、伸展和胶原分泌功能的影响.方法:以1、5、10、20 V电压阳极氧化制备不同管径Ti-TiO2纳米管试件,试件表面培养成纤维细胞,MTT法检测细胞增殖,扫描电镜观察形态,天狼星红苦味酸染色检测细胞胶原分泌功能.结果:1、5、10、20 V制备的纳米管径依次为15、30、50和100 nm.细胞在抛光表面的增殖均高于纳米管表面;第5天时,100 nm纳米管表面细胞的增殖显著高于其他(P＜0.01).第3天时,抛光表面细胞呈典型长梭型,纳米管表面细胞伪足明显.100 nm纳米管表面细胞的试件胶原分泌功能最大(P＜0.05).结论:100 nm纳米管对细胞增殖的抑制作用较小并能促进细胞的胶原纤维分泌功能.     

RGD肽修饰TiO2纳米管对成骨细胞黏附的影响

目的：评价RGD肽修饰的TiO2纳米管涂层对小鼠胚胎前成骨细胞MC3T3-E1早期生长粘附的影响。方法：利用化学偶联的方法在TiO2纳米管表面引入活性氨基,然后共价接枝RGDC多肽,采用SEM和荧光显微镜对纳米管改性后的形貌进行观察,并用SEM和活死细胞染色的技术观察MC3T3-E1细胞的早期黏附的细胞行为。结果：黏附肽修饰后的材料表面细胞早期黏附的数目更多,铺展的面积更大,丝足更多。结论：采用化学偶联活性RGD肽修饰可以提高TiO2纳米管对成骨细胞早期附着铺展作用。     

钛表面TiO2纳米管仿生修饰对成骨细胞骨功能基因表达的影响

目的:钛种植体表面制备TiO₂纳米管并在其表面仿生构建钙磷涂层,探索该涂层对成骨细胞骨功能基因表达的影响。方法:采用阳极氧化法在钛基底表面制备TiO₂纳米管,并进行碱热处理后在其表面构建仿生钙磷涂层,扫描电镜观察其表面结构的改变,能谱分析其表面化学成分的改变,采用实时定量PCR检测成骨细胞在其表面骨相关基因表达差异。结果:仿生处理可以在TiO₂纳米管表面制备出纳米絮状的钙磷涂层,该涂层可以提高碱性磷酸酶和骨钙蛋白基因的表达(P<0.05)。结论:TiO₂纳米管仿生修饰更有利于成骨细胞的碱性磷酸酶和骨钙蛋白的基因表达。     

阳极氧化TiO2纳米管碱热处理对成骨细胞行为的影响

目的：研究碱热处理对阳极氧化法制备的TiO2纳米管形貌的影响,并对TiO2纳米管碱热处理后对成骨细胞行为的影响进行研究。方法：采用碱热法对钛纳米管进行表面改性,采用SEM对纳米管改性后的形貌进行观察,并以未做处理的TiO2纳米管作为对照组,实验组为不同碱热处理的TiO2纳米管,观察成骨细胞在其表面的生长情况。结果：碱热处理条件可以影响到TiO2纳米管的表面形貌,成骨细胞在未处理的TiO2纳米管表面增殖最好（48 h和72 h）,但成骨细胞在碱热处理后钛纳米管表面ALP活性最高（2周）。结论：碱热处理条件可以影响TiO2纳米管形貌,TiO2纳米管碱热处理后可以促进成骨细胞的分化。     

阳极氧化促进钛表面生物矿化的研究

目的：用阳极氧化法在纯钛表面制备纳米二氧化钛管（TiO2nanotube）以及TiO2纳米管诱导羟基磷灰石（HA）沉积的能力。方法：用扫描电子显微镜（SEM）观察钛片在不同氧化时间和电压下,在含0．1mol／LNaH2PO4和0．1mol／LNH4F的电解液中阳极氧化后的表面形貌。经阳极氧化后的样本在SBF溶液中进行体外矿化处理,矿化后的试样用SEM、X射线衍射分析仪（XRD）观察分析羟基磷灰石（HA）的形貌和晶形。结果：在20V电压下,氧化2h,钛表面形成孔径均一、排列规整的纳米二氧化钛管;在20V电压下氧化2h的试样（实验组）与末经阳极氧化的试样（对照组）在仿生体液中浸泡7d后,实验组表面沉积的HA晶体更多。结论：阳极氧化时间、电压对钛表面的TiO2纳米管形貌及结构产生影响,TiO2纳米管可以加速诱导HA在其表面沉积。     

二种阳极氧化电解液对钛表面细胞相容性的影响

目的:研究纯钛表面阳极氧化过程中电解液成份对其细胞相容性的影响。方法:在电流密度为70A/m2及200伏电压等条件下分别在0.03M甘油磷酸钙(Ca-GP)与0.15M醋酸钙混合液(混合组)及0.2M磷酸溶液中对纯钛样本表面进行阳极氧化处理。在阳极氧化及纯钛样本表面进行人类成骨细胞培养,以观察细胞毒性、细胞增殖及分化等细胞行为的改变。结果:细胞毒性试验结果表明,本研究中所用的电解液不会对阳极氧化后纯钛样本产生细胞毒性。所有样本表面经过1d、2d或4d细胞增殖培养后磷酸组与纯钛组之间没有显著性差异,而在0.03M甘油磷酸钙(Ca-GP)与0.15M醋酸钙混合液中进行阳极氧化处理后的纯钛样本,经过2d及4d成骨细胞培养后细胞增殖数量较纯钛组及磷酸组显著增高。细胞分化试验结果表明,除在4d时混合液组碱性磷酸酶活性较纯钛组及磷酸组显著性降低外,其余各组间无显著性差异。结论:对纯钛表面的阳极氧化处理过程中,电解液成份可对阳极氧化后纯钛表面的细胞相容性产生影响。     

二氧化钛纳米管抗菌性能在口腔种植领域的研究进展

钛(Ti)及其合金已被广泛应用于口腔种植领域.但由于纯钛表面是生物惰性的,细菌易粘附于其表面并形成生物膜,这是导致种植体植入术后感染的主要原因.通过阳极氧化法可在钛表面制备出紧密排列的纳米管状结构,形成的二氧化钛纳米管(TiO2纳米管)具有高比表面积、高亲水性的特点.TiO2纳米管表面可促进成骨细胞粘附增殖并有效减少细...     

多孔钛的骨传导性及其孔隙结构对MC3T3-E1细胞早期分化的影响

目的 探讨多孔钛的骨传导性及其孔隙结构对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1早期分化的影响.方法 碳酸氢铵造孔剂结合粉末冶金法制备6组由不同平均孔隙率及不同平均孔径组合的多孔钛试样,即AⅠ（43.1±0.7）％和（154.8±11.9） μm AⅡ：（40.9±1.5）％和（295.6±8.5） μm AⅡ （44.3±1.1）％和（560.4±25.6） μm;BⅠ：（53.3±1.2）％和（191.6±3.7） μm; BⅡ.（51.7±2.7）％和（303.8±8.2） μm; BⅢ：（49.9±3.9）％和（583.1±21.7） μm,Ta2级商业致密纯钛作为对照组;每组3个试样.MC3T3-E1细胞接种于24孔板3h贴壁后置入多孔钛试样,培养3d和5d后激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）观察经FITC微丝蛋白荧光探针标记的细胞.MC3T3-E1细胞接种于已置入试样的24孔板,培养7d和14d后测定碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性,评价细胞的早期分化能力;培养21d后茜素红染色观察细胞晚期矿化结节.结果 MC3T3-E1细胞贴壁后,5d可长人多孔钛孔内及表面.7d和14d多孔钛组ALP活性显著高于对照组（P＜0.05）;其中BⅠ组在14d的ALP活性显著高于其它各组（P＜0.05）.21d多孔钛试样表面及孔隙内均可见钙结节形成.结论 在本实验条件下,多孔钛具有一定的骨传导性;平均孔隙率为53.3％且平均孔径为191.6 μm的多孔钛利于MC3T3-E1细胞的早期分化.