钛基表面抗菌复合涂层的研究进展

羟基磷灰石(HA)具有良好的化学稳定性和生物相容性,是一种优异的人工骨,广泛应用于骨组织修复和替换。纳米银安全无毒、抗菌谱广,不产生耐药菌,释放的银离子可以反复杀菌。纳米银医疗产品已经用于临床各个领域,取得了很好的疗效。骨科感染推动了植入物表面HA纳米银复合涂层的研究,但还有许多技术难题需要多学科交叉研究。     

快速凝结复合羟磷灰石陶瓷粉生物相容性评价 Ⅱ．组织相容性研究

选择健康大白兔10只，在其臂部肌内及颅顶骨创面植入用我们最近研制的快速凝结复合羟基磷灰石陶瓷粉即刻塑形的陶瓷胚件，用光镜及扫描电镜定期观察陶件及周围组织病理变化。结果发现，该材料在体内不引起局部排异反应。在肌组织内被薄纤维组织包裹，周围肌组织结构正常；在骨创面可见大量新骨组织形成，并遂渐渐替代入材料。提示该材料具有良好组织相容性，在骨创面可发生骨引导作用，是一种理想的骨代用品。     

颅骨修补材料钛金属表面梯度生物活性涂层的生物相容性研究

目的 评价复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料的生物相容性.方法 分别通过体外细胞相容性实验和动物皮下植入实验综合评估复合氧化及水热沉淀法制备的梯度羟基磷灰石(hydroxyapitate,HA)涂层的生物相容性.结果 体外细胞相容性实验(MTT法)显示,各组材料对L929细胞的生长、增殖、代谢无不良影响.在不同时间点上,羟基磷灰石改性试件表面的光吸收值均比纯钛试件有所增加,在细胞接种后期增加尤为显著,提示羟基磷灰石改性试件的细胞相容性优于其它各组试件.动物皮下植入实验结果显示各组材料30d后,炎性细胞反应程度、囊壁形成情况、周边组织反应均＜Ⅰ级,符合GB/T16886.6-1997医疗器械生物学评价Ⅰ级标准,其中羟基磷灰石组在纤维囊壁成熟方面更优于其它组.结论 复合氧化及水热沉淀法制备纯钛表面梯度生物活性涂层材料具有良好的生物相容性,值得作为颅骨修补材料进一步研究.     

钛基表面纳米羟基磷灰石涂层的制备及其生物性能的初步研究

目的制备具有与自然骨类似表面性能的植体材料纳米羟基磷灰石[Ca10（PO4）6（OH）2,HAp]涂层／钛基复合材料。方法电泳沉积法（EPD）。为改善涂层与基体之间的结合,对钛表面进行了粗糙化和氧化处理。结果烧结前后,涂层成分没有发生变化,具有纳米结构,表面均匀无裂缝。体外干细胞培养试验结果表明,细胞在材料表面和周围生长良好,繁殖速度比钛和常规尺寸的HAp涂层快。结论纳米涂层具有均匀的纳米结构,表现出良好的生物相客性,有望用于设计骨科和齿科材料。     

纳米羟基磷灰石的分子生物相容性研究

目的 通过对纳米羟基磷灰石(nanosize-hydroxyapatite,nHA)的毒性检测,初步探讨生物材料分子生物相容性研究的必要性.方法 通过形态学观察、四甲基偶氮唑蓝(methl thiazolyl tetrazolium,MTT)实验及彗星电泳检测nHA的毒性.结果 倒置显微镜观察显示不同浓度的 nHA浸提液对体外培养细胞的形态无明显影响;MTT实验表明nHA对细胞生长和增殖无明显抑制作用,不同浓度浸提液的细胞毒性均为1级,无毒,与生长良好的L-929细胞形态观察结果相符合;彗星电泳结果显示随 nHA浸提液浓度和时间的递增彗星率逐渐增大.结论 nHA具有良好的细胞相容性,但对L-929细胞DNA可能有损伤作用,提示可能有遗传毒性作用,因此检测纳米材料分子生物相容性非常必要.     

钛涂层317L接骨板组织相容性组织学观察

以钛涂层３１７Ｌ接骨板为实验材料，用３１７Ｌ接骨板作对照，通过犬动物实验进行组织相容性组织学观察。肉眼观察结果表明，实验组钛涂层３１７Ｌ接骨板同软组织之间呈现一种生物性融合，对照组３１７Ｌ接骨板同软组织之间仅表现为一种简单贴合。光镜观察结果显示，实验组术后炎性反应轻微，对照组术后炎性反应较重。结果表明，钛涂层３１７Ｌ接骨板组织相容性明显好于３１７Ｌ接骨板。     

二种复合活性羟基磷灰石陶瓷细胞相容性研究

采用人体淋巴细胞体外培养法，定量观察二种复合活性羟基磷灰石陶瓷对其代谢，生长的影响，结果表明，二种复合活性羟基磷灰石陶瓷对人体淋巴细胞代谢、生长无任何不良影响。显示其具有良好的生物相容性。     

纳米复合陶瓷材料的生物相容性研究

目的 通过体内、体外实验,对纳米羟基磷石复合40%二氧化锆材料进行早期生物相容性评价.方法 按照国家标准GB/T16886医疗器械生物学评价标准的要求,同时报据纳米羟基磷灰石复合40%二氧化锆材料的特定用途,选取样本进行如下生物学实验:致敏试验,溶血试验,刺激试验,肌肉植入试验.结论 经体内和体外试验结果显示:纳米羟基磷灰石复合40%二氧化锆材料无致敏、无刺激、无变形,具有良好的血液及生物相容性.     

钛表面聚吡咯涂层的体外及体内血液相容性研究

目的 评价钛表面聚吡咯涂层的体外及体内血液相容性,探讨其在人工心血管装置中应用的可行性.方法 采用电化学合成方法在钛表面制备聚吡咯涂层,首先对该涂层表征及与钛基底之间的结合强度进行测定,然后进行体外溶血实验、动态凝血实验、凝血时间测定、血小板粘附实验、补体激活实验和兔颈总动脉腔内植入实验,评价其体外和体内血液相容性,以...     

钛涂层317L按骨板组织相容组织观察

以钛涂层３１７Ｌ接骨板为实验材料，用３１７Ｌ接骨板作对照，通过犬动物实验进行组织相容性组织学观察。肉眼观察结果表明，实验组钛涂层３１７Ｌ接骨板骨软组织之间呈现一种生物性融合，对照组３１７Ｌ接骨板同软组织之间仅表现为一种简单贴合。     

纳米银抗菌钛种植体对口腔细菌抗菌性能的研究

目的 本文考查纳米银抗菌钛板对口腔常见致病菌的的抗菌性能,为其临床运用奠定实验基础.方法 采用湿化学法和水相硅烷化的方法,将纳米银附着在纯钛表面,通过抗粘附实验和贴膜法定性和定量的考察其对口腔常见致病菌的抗菌性能.结果 扫描电镜所示经过改性后的钛表面所粘附的致病菌明显少于对照组,贴膜法显示纳米银改性钛片对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、牙龈卟啉单胞菌、放线伴放线杆菌和中间普氏菌的抗菌率达到了90%以上.结论 经过纳米银改性后的钛片具有卓越的抗菌性能,为其临床运用奠定了实验基础.     

等离子喷涂硅酸二钙涂层与骨组织相容性的形态学研究

目的观察硅酸二钙喷涂的钛合金植入动物体骨组织后局部组织的反应,研究硅酸二钙涂层与骨的组织相容性。方法应用等离子喷涂技术于钛合金基体表面喷涂硅酸二钙涂层,将该种植体植入动物股骨髁内,分别于1月、2月和3月处死实验动物,截取含有种植体的股骨髁,作HE染色、甲苯胺蓝染色和四环素荧光标记,分别行光镜和荧光显微镜观察。结果植入硅酸二钙涂层的钛合金后,涂层周围骨组织的修复属于正常的骨修复过程,种植体-骨界面直接发生骨整合,无纤维包囊形成。结论等离子喷涂硅酸二钙涂层的钛合金与骨组织具有良好的组织相容性。     

氮化钛膜对纯钛表面细菌黏附能力的影响

目的 研究氮化钛膜形成对纯钛表面细菌黏附能力的影响.方法 制作纯钛试件192件,随机选出96件,采用多弧离子镀法在其表面形成氮化钛膜,未镀膜纯钛为对照组,镀膜后纯钛为实验组.在实验组和对照组试件表面黏附血链球菌、粘性放线菌、白色念珠菌和金黄色葡萄球菌,分别进行细菌体外黏附实验.用菌落形成单位计数法统计分析在细菌黏附24、48、168 h时,各种细菌黏附量的变化.结果 血链球菌、粘性放线菌、白色念珠菌和金黄色葡萄球菌在实验组表面黏附量较对照组表面黏附量显著减少(P<0.001).结论 纯钛表面氮化钛膜可抑制细菌黏附.     

钛种植体表面微弧氧化生物改性的研究

目的:探讨采用微弧氧化技术对钛种植体进行表面生物改性,在提高耐磨性、耐腐蚀性的同时,改善材料的生物活性. 方法:配制适当的电解液,试件经预处理后进行微弧氧化处理. 用扫描电镜(SEM)观察陶瓷膜层的表面形貌及横截面形态,用X射线衍射(XRD)仪和X射线能谱(EDX)分析膜层的成分和元素分布,并观察不同电压对膜层性能的影响. 结果:电镜观察表明微弧氧化处理在纯钛试件表面形成了内层致密、外层多孔得的陶瓷膜. 能谱分析证实陶瓷膜由Ti, Ca, P, O 4种元素组成,Ca, P, O元素主要存在于陶瓷膜层,靠近钛基体处的含量极微. Ca, P元素从外向内含量逐渐减少,成梯度变化. X射线衍射表明陶瓷膜由金红石相的TiO2和锐钛矿相TiO2组成. 随着电压的升高,陶瓷膜表面微孔的孔径变大,陶瓷膜内的Ca, P元素含量亦随之升高. 本研究最终使陶瓷膜内的Ca含量达到16%,Ca/P比约为1.67,与骨组织的Ca/P比非常接近. 结论:通过微弧氧化处理在纯钛试件表面形成了内层致密、外层多孔,含适当钙/磷配比的TiO2陶瓷膜,在提高材料耐磨性、耐腐蚀性的同时,提高了生物活性,因而具有良好的应用前景.     

粗糙钛表面纳米掺锶羟基磷灰石涂层对 BMSCs成骨分化的影响

目的研究粗糙钛表面纳米掺锶羟基磷灰石涂层对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM SCs)增殖、成骨分化的影响。方法采用电化学沉积技术在粗糙钛表面沉积薄层纳米掺锶羟基磷灰石、纳米羟基磷灰石,用场发射扫描电子显微镜观察其表征,分析锶元素修饰的纳米羟基磷灰石涂层对大鼠BM SCs增殖、碱性磷酸酶活性、矿化结节形成和成骨相关蛋白骨钙素分泌的影响。结果纳米掺锶羟基磷灰石涂层和纳米羟基磷灰石涂层不影响细胞增殖,与目前临床广泛应用的金属钛种植体粗糙表面一样具有良好的生物相容性。相较于纳米羟基磷灰石涂层和粗糙组,纳米掺锶羟基磷灰石涂层可增强BMSCs碱性磷酸酶活性,促进矿化结节形成,提高细胞骨钙素的分泌。纳米羟基磷灰石涂层亦表现了比粗糙组更好的生物活性。结论应用电化学沉积技术进行纳米掺锶羟基磷灰石涂层的制备,可以促进BMSCs成骨分化、种植体周围新骨早期形成,提高种植体骨组织结合率。     

钴铬及镍铬合金表面氮化钛镀膜对润湿性的影响

目的比较临床用钴铬合金、镍铬合金表面进行氮化钛镀膜前后对合金表面润湿性、表面形貌以及合金表面成分的影响。方法制作钴铬、镍铬合金各16件,随机各选出8件,采用多弧离子镀法在其表面沉积氮化钛膜,分为未镀膜组和镀膜组。用k-12接触角测量仪测量四组试件各自的接触角并进行统计分析。用扫描电镜观察氮化钛膜形成后钴铬、镍铬合金表面粗糙度有无改变,并对表面成分进行能谱分析,观察表面化学结构的改变。结果①氮化钛膜能显著增大唾液与钴铬、镍铬合金表面间的接触角;②钴铬、镍铬合金表面形成氮化钛膜前后表面均较光滑,宏观粒子团直径、高低均匀一致;③钴铬合金镀膜前表面以Co、Cr、Al为主,镀膜后以Ti、N为主;镍铬合金镀膜前表面以Ni、Cr、Cu、Sn为主,镀膜后以Ti、N、Ni为主。结论①氮化钛膜能够增大钴铬、镍铬合金的疏水性;②氮化钛膜形成后两种合金表面粗糙度无明显改变,化学结构发生了显著变化。     

纯钛表面电子束蒸镀钴铬合金涂层对钛瓷结合强度的影响

目的： 应用电子束蒸镀的方法于纯钛表面沉积不同厚度钴铬合金涂层以研究其对钛瓷结合强度的影响。 方法： 将60 个喷砂后的钛片(25.0 mm×3.0 mm×0.5 mm)随机分成实验组(A,B,C,D组)和对照组(E组) 5 组,实验组 喷砂后通过电子束蒸镀的方式于表面形成不同厚度的钴铬合金涂层,其厚度分别为20 nm(A组)、40 nm(B组)、60 nm (C组)、80 nm(D组),E 组仅喷砂处理。对电子束蒸镀完成后于纯钛表面形成的涂层进行扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察及能谱(energy dispersive spectrum,EDS)分析,试件烤瓷后通过三点弯曲力学试验检测其钛瓷 结合强度,瓷剥脱后进行SEM和EDS分析以及钛瓷结合界面的SEM和线性分析。结果：A,B,C,D,E组钛瓷结 合强度分别为(36.11±1.17),(43.33±1.17),(39.95±2.22),(38.85±1.10)和(30.23±1.94) MPa。实验组钛瓷结合强度均高 于对照组(均P<0.05),且高于ISO 9693 规定的临床标准,其中B组(40 nm)的钛瓷结合界面结合紧密,无空洞及裂隙, 钛瓷结合强度和钛片瓷剥脱后表面瓷粉残留高于其他各组(均P<0.05)。结论： 通过电子束蒸镀的方式于纯钛表面形 成适宜厚度的钴铬合金涂层可提高钛瓷结合强度。     

聚L-乳酸/聚L-乳酸接枝的羟基磷灰石复合材料的生物相容性

目的： 研究新型生物降解可吸收材料聚L-乳酸/聚L-乳酸接枝的羟基磷灰石复合物（PLLA/PLLA-gHAP）的生物相容性,为其应用提供生物学依据。方法： 将96孔板上培养的L929细胞分为PLLA/PLLA-gHAP组、PLLA组、阴性对照组（空白培养液）及阳性对照组（含苯酚培养液）4个组,不同组材料浸提液与细胞共培养24、48和72h,以MTT法检测材料对L929细胞活性的影响;将L929细胞接种于被覆PLLA/PLLA-gHAP材料的盖玻片表面上,于1、2和3 d用倒置显微镜观察细胞形态学改变;将PLLA/PLLA-gHAP材料浸提液对小鼠进行腹腔内注射,观察小鼠的急性毒性反应,计数鼠骨髓多染红细胞微核率以检测遗传毒性作用;将PLLA/PLLA-gHAP板植入兔皮下,于2周、3个月和6个月检测兔血液学指标改变,光镜观察植入物周围组织病理学变化。结果：PLLA/PLLA-gHAP材料浸提液对L929细胞的增殖率(RGR)和细胞毒性分级（CTS）的影响与阴性对照组比较差异无显著性（P>0.05）,细胞在材料表面生长良好;材料浸提液对小鼠无急性毒性及遗传毒性（微核率0.24%）;材料在动物体内埋植后,早期组织内有淋巴细胞、巨噬细胞浸润,纤维膜形成,6个月时纤维膜基本消失,炎症反应明显减轻。结论：PLLA/PLLA-gHAP材料具有良好的生物相容性。