喷砂酸蚀与双重酸蚀钛表面对成骨细胞行为影响的对比研究

目的 对比研究喷砂酸蚀与双重酸蚀钛表面对成骨细胞生物学行为的影响。 方法 在纯钛试件表面分别进行喷砂酸蚀与双重酸蚀处理。以光滑钛表面（Ti）为对照组,喷砂酸蚀钛表面（Ti-SLA）、双重酸蚀钛表面（Ti-DA）为实验组,通过扫描电镜（SEM）、表面接触角测试、X射线光电子能谱（XPS）观察分析三种钛表面的微形貌、润湿性和元素组成。将MC3T3-E1成骨细胞接种于三组试件表面,研究不同钛表面对成骨细胞生物学行为的影响。 结果 SEM观察显示Ti-DA组试件表面形成了较Ti-SLA组更均匀细密的微米级凹坑结构;各组试件的表面接触角无显著差异;XPS分析显示Ti-SLA组试件表面有微量铝元素残留;成骨细胞在三组试件表面的粘附、增殖无显著差异,而Ti-DA组显著促进成骨细胞的分化。 结论 与喷砂酸蚀钛表面相比,双重酸蚀钛表面的微米级凹坑结构更均匀细密,且无铝元素残留,能更有效地促进成骨细胞分化。     

贮存条件对喷砂酸蚀钛种植体表面成骨细胞活性的影响

目的:研究不同贮存条件对与喷砂酸蚀钛种植体表面成骨细胞黏附、增殖等影响。方法:采用喷砂酸蚀技术对钛片进行改性,并将钛片分别放入组A密闭容器、组B双蒸水(ddH₂O)、组C氢氧化钠(NaOH)中保存4周。将成骨细胞接种到钛片表面,通过细胞形态观察,黏附增殖检测、碱性磷酸酶活性检测,分析3种贮存方法对种植体的影响。结果:在3 h、1 d、4 d、7 d,成骨细胞在钛片上黏附增殖具有统计学意义(p<0.05)。在培养7 d后组C的ALP活性大于组A大于组B,差异具有统计学意义(p<0.05)。培养24 h时组C细胞伸展良好,有大量伪足向四周伸展。结论:液体中保存可以减少种植体活性丧失,在NaOH中保存效果最好。     

喷砂酸蚀对钛铌锆锡合金表面成骨细胞粘附、增殖和分化的影响

目的:研究喷砂酸蚀(SLA)对钛及钛铌锆锡合金(Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn,TNZS)表面形貌的影响,观察合金的形貌学特征,评价其生物相容性。方法:将试样分为钛机械打磨并抛光组(Ti组),钛铌锆锡机械打磨并抛光组(TNZS组),钛喷砂酸蚀组(Ti-SLA组)和钛铌锆锡喷砂酸蚀组(TNZS-SLA组),共4组。通过扫描电镜观察各组试样的表面形貌,3D激光共聚焦显微镜和接触角测量仪测量各组试样表面的粗糙度与亲水性。接种MC3T3-E1小鼠前成骨细胞于各组试样表面,检测细胞在试样表面的粘附、增殖与矿化的能力,评估其生物相容性。结果:SLA处理后在材料表面形成纳米级及微米级的凹坑,产生均匀分布的粗糙结构,经过处理后材料仍保持亲水性。细胞在TNZS组上短期粘附明显高于其它组(P<0.05),TNZS-SLA组细胞增殖、分化能力均明显高于其它组(P<0.05)。结论:喷砂酸蚀后材料表面相对于光滑材料表面能更有效的促进成骨细胞在其表面增殖、分化,经喷砂酸蚀的钛铌锆锡合金具有良好的细胞相容性。     

喷砂酸蚀纯钛表面微弧氧化的形态学研究

目的 研究喷砂后微弧氧化(MAO)与喷砂酸蚀(SA)后MAO处理表面形貌的差异,探讨如何在保留SA获得的一级孔洞的基础上,进一步利用MAO膜层的"骨小梁"样结构及富含钙磷的化学成分.方法 分别采用直径为106、250 μm的Al2O3颗粒对钛样品进行喷砂,部分用氢氟酸(HF)双重酸蚀制备SA样品,再对两种样品分组,使用不同的处理电压进行MAO处理.通过扫描电镜观察表面形貌、膜层厚度,能谱分析仪测量表面元素含量.结果 SA样品再行MAO处理可获得均匀连续的氧化膜层,并且MAO处理没有改变SA形成的基本形态,其中直径为250 μm的 Al2O3颗粒喷砂后双重4% HF酸蚀MAO处理表面的一级孔洞大小与成骨细胞最为接近.结论 纯钛经SA和MAO复合改性后,在表面形成复合的形态特征,从而达到优化种植体表面结构和组成的目的 .     

喷砂酸蚀对超细晶纯钛表面MC3T3-E1细胞粘附与增殖的影响

目的:研究喷砂酸蚀对超细晶纯钛表面MC3T3-E1细胞粘附与增殖的影响。方法:将超细晶纯钛棒和纯钛棒切割为直径6 mm,厚度3 mm钛片试件,试验组为喷砂酸蚀超细晶纯钛组,对照组分别为未处理的超细晶纯钛组和喷砂酸蚀纯钛组。在对其表面形貌特征和亲水性进行检测后,在试件表面接种MC3T3-E1细胞,观察细胞的初期粘附情况,测定细胞密度,存活和生长状态。结果:喷砂酸蚀超细晶纯钛后,其表面形成大量微小的弹坑状凹陷,且表面具有良好的亲水性。接种细胞后,喷砂酸蚀超细晶纯钛初期粘附优于对照组;细胞密度在培养中后期优于对照组;而细胞活性在培养中期优于两对照组,培养后期3组间无明显差异。结论:喷砂酸蚀超细晶纯钛的表面性能得到改善,能诱导MC3T3-E1细胞在其表面粘附和增殖,可作为纯钛种植体种植体的替代材料。     

喷砂酸蚀混合碱热处理后纯钛表面生物活性的研究

目的研究喷砂酸蚀混合碱热处理后的纯钛表面其生物活性。方法将经抛光(M)、喷砂酸蚀(SLA)、喷砂酸蚀混合碱热(AHH)处理后的纯钛试件分为3组。扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)对3组表面结构和表面化学元素及其含量进行分析;荧光显微镜下观察成纤维细胞在样品表面的粘附及铺展情况;并将各组试件浸泡模拟体液(SBF)中观察羟基磷灰石沉积情况。结果纯钛表面微纳复合结构中,微米孔直径3~5μm,纳米孔直径100~200 nm,同时在试件表面引入钙钠元素。成纤维细胞粘附:DAPI染色后细胞核呈蓝色荧光,罗丹明B染细胞骨架红色,SLA组、AHH组细胞铺展较M组好,呈空间铺展;且AHH组表面细胞数量明显多于其他两组。第1周时,AHH组表面沉积磷灰石明显可见,而未在M、SLA组检测到羟基磷灰石。结论喷砂酸蚀混合碱处理后的纯钛表面,表面活性好,有助于促进成纤维细胞早期粘附及其在空间上的铺展,同时又促进羟基磷灰石的沉积,进而体现了良好的生物性能,可以为种植体表面处理方法提供参考。     

纯钛表面改性对细菌粘附的影响

目的：研究氮离子溅射和氮等离子浸没注入对纯钛表面细菌粘附能力的影响。方法：制作纯钛试件288件,各随机选出96件,分别采用氮离子溅射和氮等离子浸没注入对其表面改性,纯钛组为对照组,氮离子溅射组为实验1组,氮等离子浸没注入组为实验2组。在实验1、2组和对照组试件表面粘附血型链球菌、粘性放线菌、白色念珠菌和金黄色葡萄球菌,分别进行细菌体外粘附实验。用菌落形成单位计数法统计分析氮离子溅射和氮等离子浸没注入对各种细菌粘附量的影响。结果：在细菌粘附24h、48h、168h后,上述4种细菌在氮离子溅射组和氮等离子浸没注入组表面粘附量较对照组表面粘附量显著减少（P〈0.001）,其中4种细菌在氮等离子浸没注入组表面粘附量明显少于氮离子溅射组（P〈0.001）。结论：纯钛表面氮离子溅射和氮等离子浸没注入均可抑制细菌粘附,氮等离子浸没注入较氮离子溅射抑制细菌粘附效果更明显。     

亲水性纯钛表面对成骨细胞黏附行为的影响

目的:体外研究亲水性喷砂酸蚀钛表面对成骨细胞黏附、铺展行为和黏着斑激酶(FAK)表达的影响.方法:钛片表面分别采用大颗粒喷砂酸蚀表面处理(sandblasted,large-grit,acid-etched,SLA)及亲水性化学活化大颗粒喷砂酸蚀表面处理(chemically-modified hydrophilic SLA,modSLA),在其表面接种人成骨细胞,对细胞黏附率、细胞铺展情况以及黏着斑激酶(FAK)的表达进行检测.应用SAS6.0软件包对数据进行统计学分析.结果:成骨细胞在modSLA表面的早期黏附率(1h、3h)显著高于SLA表面(P<0.05);接种3h后,modSLA表面的成骨细胞呈现更多的肌动蛋白结构和明显的成骨细胞骨架结构,细胞铺展更加明显,modSLA组细胞形状因子均值显著低于SLA组(P<0.05);免疫荧光分析显示,6h modSLA表面细胞内FAK的荧光强度高于SLA组(P<0.05).结论:亲水性化学活化大颗粒喷砂酸蚀处理钛表面较大颗粒喷砂酸蚀处理钛表面能显著增强成骨细胞在材料表面的贴附,促进细胞骨架沿一定方向伸展,促进黏着斑激酶(FAK)的表达,从而增强细胞的黏附力.     

微弧氧化AZ91D镁合金对成骨细胞早期粘附的影响

目的体外观察探讨新型口腔植入材料微弧氧化(Micro-arc oxidation,MAO)AZ91D镁合金对人成骨样MG63细胞早期粘附的影响。方法实验分为三组:微弧氧化AZ91D镁合金材料实验组A,纯钛材料对照组B和细胞直接生长在培养板对照组C,利用表面轮廓仪、接触角测量仪、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分别测量研究试件表面粗糙度、表面能大小、形貌特点和元素成分;将MG63细胞培养于各组表面,分析比较成骨细胞的早期粘附率及形态学变化。对数据采用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析。结果A组表面为一层粗糙多孔、起伏不平的薄膜,主要元素有Mg、O、Si,粗糙度及表面能均比B组增加(P<0.05);0.5h、1h和2h三个时间点三组细胞粘附率差异有统计学意义(P<0.05),A组>B组>C组;培养4h时A、B两组材料表面成骨细胞形态良好。结论微弧氧化AZ91D镁合金具有良好的成骨细胞相容性,有利于细胞的早期粘附。     

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。     

微弧氧化AZ91D镁合金骨结合性能的研究

目的探讨微弧氧化(Micro-arc oxidation,MAO)AZ91D镁合金的骨结合性能。方法 8只新西兰大白兔随机分为2组,采用自身对照,完全随机化设计,于一侧股骨内植入MAOAZ91D镁合金试样作为实验组,另一侧相同部位植入纯钛试样作为对照组。分别于植入后4周和12周时各处死4只实验动物。制作不脱钙的带试样的硬组织磨片,进行甲苯胺蓝和亚甲基蓝-碱性品红染色,光镜观察材料与骨组织的结合情况。结果 4周时MAOAZ91D实验组成骨细胞数量较少,且形态不及纯钛对照组排列规则;12周时MAOAZ91D组与纯钛对照组成骨细胞数目接近且排列也较规则;材料与骨组织结合紧密。结论微弧氧化AZ91D镁合金具有较好的骨结合性能。     

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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提要：微弧氧化是一种表面处理的新技术,是通过热化学、等离子体化学和电化学的共同作用,在金属表面原位生成氧化物陶瓷膜的方法。通过调节电解液成分和实验的电参数,可以改善膜层微结构和生物活性,本文就微弧氧化技术的基本原理、电解液成分、实验电参数及氧化膜的性质做一综述。     

钛表面微弧氧化处理时间对成纤维细胞铺展行为的影响

目的:研究微弧氧化处理时间对细胞铺展行为的影响.方法:应用微弧氧化电源在纯钛表面制备微弧氧化膜,应用表面粗糙度轮廓仪检测不同处理时间膜层表面的粗糙度,利用扫描电镜观察膜层的形貌特点和细胞的铺展行为.采用SPSS11.5软件包对数据进行统计学分析.结果:在一定范围内,微弧氧化处理时间越长,纯钛表面生成的氧化膜中的微孔数量越少,孔径越大,粗糙度越大.与未经处理的纯钛试样相比,微弧氧化处理后膜层更有利于细胞的黏附和铺展,但不同处理时间的膜层对细胞的铺展行为无显著影响.结论:经微弧氧化技术处理后,钛表面的粗糙度明显提高,有利于细胞的黏附与铺展.     

钛表面碱液处理后表面能的变化及对成骨细胞附着的影响

目的：研究光滑及粗糙钛表面经碱液处理后表面能的变化，以及对成骨细胞在材料表面的附着及骨架蛋白actin表达的影响。方法：采用表面润湿角测量的方法对材料的表面能进行研究。采用成骨细胞MC3T3-E1体外培养方法观察其在材料表面的附着及骨架蛋白actin的表达。结果：碱液处理使材料表面能的极化成分增加；在细胞附着的初始阶段，细胞的附着百分率与材料表面能的极化成分具有很高的相关性；骨架蛋白actin染色显示材料表面碱液处理后细胞附着数量增加，细胞伸展更好，actin表达增强。结论：碱液处理使钛表面能发生改变，进而影响到细胞在材料表面的早期附着及细胞的伸展和蛋白表达。     

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。