新工艺制备纳米钛酸钙涂层及生物相容性评价

目的 :研究新型纳米钛酸钙(CaTiO_3)涂层钛合金材料的生物相容性。方法 :将钛板、羟基磷灰石涂层钛板和纳米CaTiO_3涂层钛板分为钛板组、涂层组、纳米组(各60例)。通过扫描电镜、X射线衍射对3组材料进行分析。将各组材料与成骨细胞(MC3T3-E1)共培养,通过免疫荧光染色、MTT法、碱性磷酸酶(ALP)含量测定评估材料表面细胞的存活、增殖及分化情况;通过电镜检测材料表面成骨细胞的钙化。结果 :涂层组、纳米组比钛板组有更高的活细胞数量、MTT值、ALP含量,有更好的细胞结构形态和钙化,而涂层组、纳米组无差异。结论 :该新型纳米CaTiO_3涂层材料有良好的生物相容性,为其将来临床植入体内提供了一定的实验依据。     

纯钛种植体表面微弧氧化涂层的生物相容性

背景：各种纯钛种植体表面微弧氧化涂层效果不尽相同。 目的：观察3种不同微弧氧化涂层种植体钛片对小鼠成骨细胞的细胞增殖、碱性磷酸酶活性和β1-integrin的基因表达水平的影响。 方法：采用国际常用小鼠成骨细胞系(MC3T3-E1),3种不同涂层钛片作为影响因素,纯钛作为对照,采用MTT法和电镜法观察细胞附着和细胞增殖,PNPP法测定碱性磷酸酶的活性,RT-PCR法检测β1-integrin在小鼠成骨细胞中的表达。 结果与结论：MTT值、碱性磷酸酶值、β1-integrin的基因表达水平和电镜观察均显示含钙、磷、镁、锌元素的二氧化钛涂层钛片生物相容性最好,含钙磷盐的二氧化钛涂层钛片次之,二氧化钛涂层钛片最差。小鼠成骨细胞在其多孔,含有钙、磷、镁、锌元素表面的黏附及增殖最优。     

钛合金表面抗菌涂层：抗菌能力及生物相容性

背景：钛合金材料因具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和综合力学性能被广泛用于临床,如何赋予其优良的抗菌性以应对内植物相关感染是近年来的研究热点。 目的：综述了钛合金表面抗菌涂层的原理、技术、分类及优缺点。 方法：由第一作者检索1990年1月至2014年1月Scopus 数据库、中国科技期刊数据库(重庆维普)相关文献,检索关键词为“Titanium alloy,Plant,Antibacterial,Coating;钛合金,内植物,抗菌,涂层”。 结果与结论：根据涂层的种类可将其分为抗生素类涂层、非抗生素类有机抗菌剂涂层、无机抗菌剂类涂层、抗黏附性涂层、抗菌生物活性聚合物涂层,各种涂层均具有较好的生物相容性,但也有各自的局限,目前对抗菌涂层的研究主要集中于：如何增强抗菌涂层与基体的结合力,并获得良好的抗菌性、生物相容性、高耐磨性、持久性是需要研究的关键问题;抗菌相结构、分布对于细菌定植的研究,无论是合金整体添加抗菌元素还是表面涂层型钛合金,抗菌相的结构、分布是影响抗菌性能的关键因素。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

钛银合金及其表面纳米管化的生物相容性

目的分析纳米钛银合金纳米管复合物的生物相容性。方法首先采用熔融法制备钛银合金(3%的银含量),然后通过阳极氧化技术在钛银合金表面制备纳米管。采用扫描电镜实验方法观察复合物的表面形貌。采用钛银合金及钛银合金纳米管和商业钛金属分别与成骨细胞共同培养方法,扫描电镜下观察细胞在支架上的黏附、增殖及凋亡。采用细胞毒性实验(MTT)实验方法检测金属的相容性。结果通过改变阳极氧化条件能制备不同表面形貌的钛银合金纳米管,将钛银合金及钛银合金纳米管和商业钛金属分别与成骨细胞共同培养3天后,倒置显微镜观察金属材料周围的成骨细胞生长情况,发现钛银合金纳米管及钛银合金周围细胞增殖与商业钛金属无明显差异。同时通过扫面电镜观察细胞在金属材料上的生长增殖情况,细胞在钛银合金纳米管上生长良好,可见大量细胞伪足附着于其上。同时通过细胞毒性实验(MTT),发现钛银合金纳米管及钛银合金与商业钛金属之间无明显差异。结论钛银合金纳米管具有良好的生物相容性。     

钛合金表面介孔二氧化钛涂层的制备及表征**◆

背景：介孔结构的二氧化钛涂层除了具有一般介孔材料的优点外,还具有很好的生物相容性和独特的抗菌性,并且在钛及钛合金表面很易形成。 目的：对介孔诱导型二氧化钛涂层和普通的二氧化钛涂层进行形貌结构分析和比较,为钛合金表面介孔结构二氧化钛涂层在生物医学领域的应用提供实验和理论基础。 方法：在Ti-6Al-4V合金表面采用模板法和非模板法制备介孔诱导型二氧化钛涂层和普通二氧化钛涂层,使用场发射扫描电子显微镜、快速比表面积/孔隙分析仪和X射线衍射仪对两种二氧化钛涂层的表面形貌结构进行比较分析。 结果与结论：在Ti-6Al-4V合金表面制备的稳定介孔二氧化钛涂层,其平均介孔孔径、比表面积和孔容分别为6.668 0 nm、124.190 6 m2/g和0.256 470 cm3/g,具有介孔结构大比表面积和孔容的特点,适合对医用钛及钛合金改性。     

细胞培养法评价含硅羟基磷酸钙涂层镁合金的生物相容性

目的 采用细胞培养法在体外评估镁合金表面不同硅含量的羟基磷酸钙涂层对成骨细胞的毒性反应.方法 采用经鉴定的SD大鼠成骨细胞接种于三种含有不同浓度硅含量的羟基磷酸钙涂层的镁合金及对照组裸镁合金,MTT法检测细胞活力并榆测成骨细胞的碱性磷酸酶表达;扫描电镜观察细胞生长情况.结果 细胞活力检测和碱性磷酸酶活性分析均表明,硅含...     

钛合金表面新型生物玻璃/纳米羟基磷灰石涂层的细胞相容性评价

目的为检验前期制备的新型生物玻璃／纳米羟基磷灰石涂层的细胞相容性。方法在本实验中，采用L929成纤维细胞在涂层浸提液中的培养，检测了涂层的细胞毒性，采用人体骨髓基质干细胞存涂层上的培养，检测了涂层对人体骨髓基质下细胞增殖和代谢的影响。结果低于浓度的涂层浸提液（〈10％）埘L929细胞增殖具有促进作用，而高浓度的涂层浸提液（〉50％）对L929细胞的增殖具有抑制作用，其中100％的涂层浸提液对L929细胞的增殖抑制比例为20.9％，在细胞毒性分级中处于合格范围内。结论在培养早期，人体骨髓基质干细胞在涂层表面的增殖要优于对照组，涂层显示出良好的细胞相容性。由于合格的细胞毒性和良好的细胞相容性，该涂层的钛合金具有作为骨植入物的应用潜力。     

激光熔凝一步制备复合生物陶瓷涂层的 生物相容性

在钛合金表面上预涂敷 Ca HPO4 - Ca CO3- Y2 O3混合粉末 ,进行激光同步合成和熔覆 ,获得了以 TC4为基材的生物陶瓷涂层复合材料。将该涂层材料植入成年狗的股骨中进行生物相容性试验研究。结果表明 ,该涂层材料对动物的组织和细胞无毒副作用 ,且涂层有良好的生物相容性 ,有诱导骨生长和不影响成骨细胞与破骨细胞活性的特性。     

肝素涂层插管生物相容性评价

对肝素涂层插管和未涂层插管设计了抗凝血、血栓形成观察以及溶血、细胞毒性、炎性和免疫反应等多种试验,从多角度综合对肝素涂层插管材料进行生物相容性评价。通过活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、纤维蛋白原降解产物(FIB)、凝血酶时间(TT)、血小板活化因子、纤维蛋白吸附等试验,测定样品的体外抗凝血性,然后通过半体内血栓形成试验,模拟插管在动物体内的使用环境和过程,观察样品引起血栓形成的状况。同时,通过溶血试验和细胞毒性试验以及炎症反应、补体激活、免疫球蛋白等检测,进一步对样品进行血液相容性评价。结果显示,肝素涂层实验组APTT和TT得到有效延长,而其他体外抗凝指标未见显著变化;在动物半体内模型试验和检测中,肝素涂层实验组6 h血栓形成的各项指标均低于未涂层对照组,表明肝素涂层通过抑制内源性凝血途径达到了预期的抗凝效果;而溶血率、细胞毒性、炎症反应、补体激活、免疫球蛋白等方面的试验结果与未涂层对照组无差异,表明肝素涂层对材料的血液相容性无不良影响。结果表明,肝素涂层显著提高了动静脉插管的体内外抗凝血性,具有良好的生物相容性,可提高临床应用的安全性。     

钛铌涂层镍钛记忆合金的生物安全性及生物相容性

目的NiTi记忆合金表面分别进行不涂层、Ti涂层和TiNb涂层表面修饰后,对Ni2+的释放安全性及生物相容性进行分析。方法将NiTi记忆合金制备成10mm×10mm×10mm立方体,一组采用等离子喷涂技术分别进行Ti涂层和TiNb涂层,另一组仅表面抛光清洗,不进行涂层。经X射线光电子能谱(XPS)测定植入体的表面成分,扫描电镜(SEM)和X射线荧光分析显微镜(XFAM)测定涂层厚度和形态。成年杂种犬18只,随机分为4组,NiTi合金组(无表面喷涂)、Ti涂层组、TiNb涂层组各5只,空白对照组3只。实验组分别于骶棘肌内埋入合金,每只犬每侧植入5枚,共10枚。空白对照组术式相同,只是不植入任何物体即缝合。12个月后处死取材,采用石墨炉原子吸收仪(GFAAS)分别检测心、肝、脾、肺、肾、脑、骨、鼻咽黏膜、血液、肌肉组织中Ni2+含量。对植入体周围纤维囊厚度进行显微镜下测量和结构分析,并进行统计学分析。结果①涂层表面光滑、平整、均匀,厚度约3.25μm;②Ti和TiNb涂层可成功屏蔽合金表面Ni元素。NiTi合金组肝、肾组织中Ni2+含量分别是空白组的1.6和2.4倍;Ti涂层组、TiNb涂层组、空白组之间Ni2+含量无显著差异;③组织学观察三组植入体周围肌肉组织发现无明显巨噬细胞和炎性细胞浸润,具有良好的肌肉组织生物相容性;④植入体周围纤维囊厚度定量分析NiTi合金组、Ti涂层组和TiNb涂层组厚度分别为38.8、25.8和26.1μm,NiTi组对Ti组和TiNb组差异极显著(P0.01),而Ti组和TiNb组间无显著差异。结论经Ti或TiNb涂层后的NiTi记忆合金可有效防止金属表面Ni2+释放,提高NiTi合金的生物相容性和安全性。     

Biocompatibility of diamond-like carbon coating

Diamond-like carbon coating is an inert, impervious hydrocarbon coating with properties suitable for use in the biomedical field, particularly in orthopaedic implants. Mouse peritoneal macrophages and mouse fibroblasts were grown on tissue culture plates treated with diamond-like carbon and the biocompatibility assessed both biochemically and morphologically. This investigation showed that diamond-like carbon coating caused no adverse effects on cells in culture and therefore merits further investigation as a coating for biomedical use.     

不同方法制备异种骨支架材料的生物相容性评价

背景：异种骨形态、结构与组成类似于人体骨组织,经理化处理后的异种骨抗原性降低,具有天然的多孔结构,被认为是解决自体骨与同种异体骨来源不足的有效方法。 目的：检测3种不同方法制备羊椎骨异种骨材料的生物相容性。 方法：将经过物理、化学和物理结合化学3种处理方法制备的羊椎骨异种骨材料,制成材料浸提液,植入新西兰大白兔体内,通过急性毒性实验、热源实验、皮内刺激实验和细胞毒性实验,初步评价不同处理组羊椎骨异种骨材料的生物相容性。 结果与结论：物理组和物理结合化学组羊椎骨异种骨材料无急性毒性、无热源反应、无刺激性与细胞毒性;化学组羊椎骨异种骨材料有急性毒性反应、有致热源作用、有轻度刺激性及存在细胞毒性。结果提示经过物理、物理结合化学处理的异种骨材料具有良好的生物相容性;单纯经过化学处理的异种骨材料生物相容性较差,不符合生物材料安全性标准。     

Biocompatibility of titanium implants modified by microarc oxidation and hydroxyapatite coating

A thin hydroxyapatite (HA) layer was coated on a microarc oxidized titanium (MAO-Ti) substrate by means of the sol-gel method. The microarc oxidation (anodizing) enhanced the biocompatibility of the Ti, and the bioactivity was improved further by the sol-gel HA coating on the anodized Ti. The HA sol was aged fully to obtain a stable and phase-pure HA, and the sol concentration was varied to alter the coating thickness. Through the sol-gel HA coating, the Ca and P concentrations in the coating layer increased significantly. However, the porous morphology and roughness of the MAO-Ti was altered very little by the sol-gel treatment. The proliferation and alkaline phosphatase (ALP) activity of the osteoblast-like cells on the MAO/HA sol-gel-treated Ti were significantly higher than those on the MAO-Ti without the HA sol-gel treatment.     

Biocompatibility of a functionally graded bioceramic coating made by wide-band laser cladding

The application of plasma spray is the most popular method by which a metal-bioceramic surface composite can be prepared for the repair of biological hard-tissue, but this method has disadvantages. These disadvantages include poor coating-to-substrate adhesion, low mechanical strength, and brittleness of the coating. In the investigation described in this article, a gradient bioceramic coating was prepared on a Ti-6Al-4V titanium alloy surface using a gradient composite design and wide-band laser cladding techniques. Using a trilayer-structure composed of a substratum, an alloy and bioceramics, the coating was chemically and metallurgically bonded with the substratum. The coating, which contains beta-tricalcium phosphate and hydroxyapatite, showed favorable biocompatibility with the bone tissue and promoted in vivo osteogenesis.     

细胞培养法评价镁合金能化型共聚酯涂层的生物相容性

背景：与聚乳酸、聚羟基乙酸和乳酸-羟基乙酸共聚物等生物材料相比,3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯结构多元化,具有更好的生物相容性能、生物可降解性和热加工性能。 目的：采用细胞培养法评估含不同质量浓度阿魏酸的3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯涂层的生物相容性。 方法：室温下使用乙酸乙酯配制含0(对照组),50,100,130,150 g/L阿魏酸的3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯,观察成膜外观。通过MTT吸光度检测、荧光显微镜观察以及扫描电镜观察方法对比评估骨髓间充质干细胞在其表面的生长状态。 结果与结论：含50 g/L阿魏酸的3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯成膜后外观均匀半透明,未见白色结晶析出物,含100,130,150 g/L阿魏酸的3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯在成膜后均出现点状白色结晶物。MTT吸光度检测表明含50,100 g/L阿魏酸的3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯均能较好地促进骨髓间充质干细胞生长;荧光显微镜及扫描电镜观察均见骨髓间充质干细胞能够在含50,100 g/L阿魏酸的3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯表面黏附生长。说明含50 g/L阿魏酸的3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯最适合作为镁合金的涂层材料。     

纳米TiO2:C薄膜涂层的生物相容性评价

背景：前期实验采用溶胶-凝胶法在纯钛片表面制备了纳米TiO₂:C薄膜涂层。 目的：评估纳米TiO₂:C薄膜涂层的生物相容性。 方法：①溶血实验：取新西兰大白兔静脉血,分别加到TiO₂-生理盐水、TiO₂:C-生理盐水、蒸馏水和生理盐水中。②细胞毒性实验：将TiO₂:C浸提液加入对数生长期的L929 细胞培养基中。③短期全身毒性实验：将60只BALB/C小白鼠随机分为3组,分别灌胃给予TiO₂浸提液、TiO₂:C浸提液及生理盐水。④口腔黏膜刺激实验：将牙胶圆片与TiO₂:C纳米薄膜涂片分别缝合固定于仓地鼠颊黏膜上。 结果与结论：纳米TiO₂:C涂层未引起急性溶血,毒性等级为0-1 级,未对细胞产生明显毒性,细胞周期未见明显异常;TiO₂:C浸提液对小鼠无短期全身毒性;对仓鼠口腔黏膜无刺激性。表明纳米TiO₂:C薄膜涂层具有良好的生物安全性。     

Biocompatibility of dense hydroxyapatite prepared using an SPS process

In the present study, the preparation of dense hydroxyapatite (HAp) materials at relative low temperatures using a spark plasma sintering was carried out. The bioactivity of HAp samples prepared by a spark plasma sintering method was investigated by in vitro tests and compared with HAp obtained by a conventional hot-pressing method. No growth of bone-like HAp crystals on surface of HAp sintered by a conventional hot-pressing method at 1200 degrees C was observed after immersion in a simulated body fluid (SBF) for 2 days. However, many large bone-like HAp crystals were observed on the surface of HAp samples prepared by a spark plasma sintering at 1200 degrees C after 2 days in the SBF immersion test. Especially, the negatively charged surface of the HAp samples prepared by spark plasma sintering was covered with larger HAp crystals compared with the positively charged surface. The electric poling of HAp was measured using a thermally simulated current technique. This rapid growth of bone-like HAp crystals of the HAp samples made by spark plasma sintering was believed to be related with the OH(-) and/or Ca(2(+) ) ion deficiency at the grain boundaries of the HAp matrix grains as well as a small electric poling effect resulting during the spark plasma sintering process.     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价。方法用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性。取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况。结果生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长。结论生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景。     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的 对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价.方法 用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性.取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况.结果 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长.结论 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景.