纯钛钛片表面不同生物大分子涂层的比较研究

目的 探讨如何在纯钛钛片表面构建不同生物大分子涂层,以期找到合适的种植体表面涂层.方法 纯钛钛片表面经打磨抛光及氧化性混酸溶液处理(酸蚀组),设为对照,接着通过层层自组装技术将Ⅰ型胶原(COL)、透明质酸(HA)、壳聚糖(CHI)和多聚谷氨酸(PGA)引入到钛片表面(涂层组).采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、石英晶体微量天平(QCM)和接触角试验对钛片的表面进行表征.在各种钛片表面培养成骨前体细胞,检测其早期黏附、增殖及分化的能力.结果 SEM结果显示,各组涂层的表面非常相似、平整. XPS分析发现各组钛片表面元素成分氮的含量随着组装层数的增加而不断升高.接触角实验显示在纯钛表面组装生物大分子并没有损害基底面良好的亲水性.涂层组钛片较酸蚀组明显促进了成骨细胞的早期黏附、增殖和分化.胶原组[Ti-(COL/HA)₅-COL、Ti-(COL/PGA)₅-COL]较壳聚糖组[Ti-(CHI/HA)₅-CHI、Ti-(CHI/PGA)₅-CHI]具有更高的生物活性.而Ti-(COL/HA)₅-COL与Ti-(COL/PGA)₅-COL相比更能促进成骨细胞的黏附、增殖和分化.结论 生物大分子COL、HA、CHI和PGA能够通过LBL技术被成功地引入到纯钛钛片表面.Ti-(COL/HA)₅-COL具有较高的生物活性,可能有利于种植体的骨整合.     

紫外光照射纳米钛表面生物抗老化的体外研究

目的：研究紫外光照射对老化TiO2纳米管表面理化性质和生物活性的影响。方法两步阳极氧化后的钛片避光保存8周,使其充分老化,紫外光照射48 h;利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测量仪分析新鲜、老化及紫外光照射组钛片表面微观结构、化学元素和接触角变化;以小鼠骨髓未分化间充质干细胞( MSCs)为细胞株,检测各组钛表面对细胞黏附、增殖及分化的影响,评价各组间生物学差异。结果 FESEM显示紫外光照射未改变钛表面TiO2纳米管形态, XPS结果显示老化组表面C元素含量显著增高,经紫外光照射后恢复到新鲜组水平,接触角检测显示老化组表面呈疏水性,紫外光照射组表面成超亲水性。体外细胞学实验显示,紫外光照射后钛表面有利于细胞黏附、增殖和分化。结论紫外光照射可去除钛表面碳氢化合物污染,提高表面亲水性,延缓时间因素造成的TiO2纳米管表面的生物活性降低。     

Ag2S@BSA存储液对纯钛表面成骨细胞行为的影响

目的：研究含牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSA）包裹的硫化银存储液对纯钛表面特性及成骨细胞生物学行为的影响。方法：纯钛试件经打磨清洗后分为4组,分别置于空气、生理盐水、BSA溶液、牛血清白蛋白包裹的硫化银溶液（BSA?coated Ag2S solution,Ag2S@BSA）中保存2周后,采用扫描电镜、X线能谱仪和光学接触角仪分析纯钛表面特性的变化;将MC3T3?E1成骨细胞接种于各组钛片表面,观察成骨细胞的黏附、增殖和分化行为。结果：扫描电镜和能谱分析结果显示,各组钛表面微形貌无明显差异,空气存储后未见明显改变,经生理盐水存储后钛表面散在分布氯化钠晶体,经BSA溶液存储后含碳有机物增加,经Ag2S@BSA存储后钛表面均匀吸附含硫和银元素的纳米颗粒。与其余3种存储方式相比,Ag2S@BSA溶液存储可显著减小钛表面水接触角,增大表面能,显著促进成骨细胞的黏附、增殖和成骨功能蛋白表达。结论：Ag2S@BSA存储液能优化钛表面特性,增强其成骨活性。     

钛表面碱热处理构建聚多巴胺膜层对细胞黏附的影响

目的：研究碱热处理后多孔钛表面聚多巴胺黏附羟基磷灰石的复合涂层制备及其对大鼠骨髓间充质干细胞增殖、成骨分化能力的影响。评价碱热处理后多孔钛表面聚多巴胺黏附羟基磷灰石复合涂层作为种植体表面改性方法的作用。方法：通过多巴胺的自聚合在碱热处理后的多孔钛表面构建聚多巴胺（PDA）膜层,利用聚多巴胺的黏附性能将纳米级羟基磷灰石颗粒黏附至多孔钛表面,形成多孔钛表面聚多巴胺黏附羟基磷灰石的复合涂层,通过扫描电子显微镜（SEM）分析表面结构特征。分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）,采用SEM观察细胞黏附情况,并利用Cell Counting Kit?8（CCK?8）、碱性磷酸酶（alkaline phosphates,ALP）等检测其增殖、分化能力。结果：该改性方法成功在多孔钛表面形成聚多巴复合涂层。体外细胞实验表明该复合涂层对BMSCs生长无抑制作用,且对其黏附和早期增殖有明显促进作用。结论：碱热处理后多孔钛表面形成的聚多巴胺生物活性复合涂层对BMSCs的黏附和早期增殖有明显的促进作用。     

RGD修饰纯钛表面对兔成骨细胞生长的影响

目的探讨应用羰基二咪唑（CDI）与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）肽修饰纯钛表面后对兔成骨细胞生长的影响。方法用羰基二咪唑将含RGD肽共价连接到肽表面,研究修饰后的钛表面对成骨细胞的生长的影响,观察成骨细胞的生长及钙结节的形成,MTT法和扫描电镜分别检测材料表面对成骨细胞的黏附和增殖的影响。结果扫描电镜见,成骨细胞在RGD修饰的纯钛表面比未修饰钛表面伪足面细胞充分铺展扁平,形态丰满,胞体界限不清,细胞间融合膜状。RGD修饰组ALP活性明显高于未修饰组。结论采用羰基二咪唑化学固定法可将RGD肽接枝于纯钛表面,修饰后种植材料的细胞早期黏附、增殖等生物学行为有明显改善。     

纯钛表面二氧化钛纳米管对人牙周膜干细胞增殖及成骨分化的影响

目的:探讨纯钛表面二氧化钛(TiO2)纳米管改性后对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)增殖?成骨分化能力的影响?评价TiO2纳米管改性作为种植体表面改性方法的作用?方法:将实验组钛片进行阳极氧化TiO2纳米管处理,对照组仅进行抛光处理?将hPDLSCs与两组钛材分别复合培养,检测其增殖及成骨相关蛋白的表达水平?结果:成功在钛材表面制备了多孔?有序?管径约为100 nm的TiO2纳米管;实验组hPDLSCs较对照组1 d的增殖活性及4 d的ALP活性没有明显差异;而4?7 d实验组细胞的增殖活性低于对照组;而7 d?14 d及21 d实验组细胞ALP活性高于对照组;21 d时,实验组 Col-I?OCN?Runx-2的基因表达水平明显高于对照组?结论:通过阳极氧化可在钛材表面制备多孔有序的TiO2纳米管层;且TiO2纳米管能有效促进hPDLSCs在钛表面的骨向分化?     

锌离子注入沉积钛表面改性对成骨细胞黏着斑形成的影响

探讨锌离子注入沉积纯钛进行表面改性后,钛表面改性层化学组成的变化及其对人成骨细胞样细胞系MG-63黏着斑形成的影响。方法 应用全方位离子注入与沉积技术对纯钛试件表面进行锌元素注入沉积,通过X光电子能谱(XPS)分析研究其表面化学组成和各元素的化学结合价态。将人MG-63细胞接种于锌离子注入沉积组和纯钛组钛试件表面,用激光共聚焦显微镜观察两组钛试件表面对人MG-63细胞黏着斑形成的影响。结果 XPS全谱图显示锌离子注入沉积后试件由钛、氧、锌和碳元素组成,拟合结果显示钛表面改性层的元素以二氧化钛和氧化锌的形式存在。MG-63细胞培养6 h后,锌离子注入沉积组钛试件表面的黏着斑形成数量比纯钛组钛试件表面多,二者间差异具有统计学意义(P<0．05)。 结论 锌离子注入沉积可成功地将锌元素引入纯钛表面形成含有二氧化钛和氧化锌的表面改性层,该层可促进成骨细胞黏附初期黏着斑的形成,提示其具有良好的生物相容性。     

钛表面羟基磷灰石涂层含镧量对附着细胞生物学性能的影响

目的 研究钛表面羟基磷灰石涂层含镧量对附着细胞生物学性能的影响.方法 接种牛血清白蛋白于含不同浓度镧(0、0.3、0.8 g/L)电解液微弧氧化法HA涂层的纯钛试件表面,比较蛋白在各组试件表面初期黏附情况;培养成骨细胞,接种于上述试件表面,在不同时点进行MTT、碱性磷酸酶活性定量测定和扫描电镜观察.结果 蛋白表面初期黏...     

纯钛表面加载RGD多肽的体外实验研究

目的 探讨纯钛表面加载RGD多肽进行生物功能化修饰的可行性.方法 借助电化学和分子自组装技术在纯钛表面构建TiO2纳米管-聚多巴胺-RGD多肽活性层,采用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)对各组钛片进行表面形貌和元素组成分析.培养小鼠骨髓基质干细胞(BMSCs),对处理前后的钛片进行体外生物活性评价.结果 SEM和XPS显示,两步阳极氧化后在纯钛表面形成蜂窝多孔的TiO2纳米管,多巴胺在TiO2纳米管上自聚合成聚多巴胺涂层,同时向外接枝偶联RGD多肽,最终在纯钛表面成功形成了TiO2纳米管-聚多巴胺-RGD多肽活性层,体外细胞培养显示,该活性层有利于细胞黏附、增殖和分化.结论 RGD多肽功能化修饰的钛片有良好的生物相容性,这种钛表面功能化修饰法可望用于改善钛种植体,提高骨结合.     

钛表面微-纳米结构改性对变形链球菌粘附的影响

目的:研究钛表面微-纳米结构改性对变形链球菌粘附的影响?方法:根据钛表面处理方法分为4组:机械抛光组?喷砂组?阳极氧化组?喷砂-阳极氧化组?采用扫描电镜观察各组试件的表面形貌,采用接触角测量仪测算双蒸水在试件表面的接触角,检测各组试件表面的润湿性?将试件与变形链球菌共同孵育,采用菌落形成单位计数法和扫描电镜观测试件表面粘附细菌的数量和形态?结果:扫描电镜观察显示,喷砂-阳极氧化组的钛表面形成微米孔内复合纳米管阵列的微-纳米结构?四组试件表面的接触角为:机械抛光组?喷砂组 > 阳极氧化组?喷砂-阳极氧化组?4组试件表面的变形链球菌粘附数量为:阳极氧化组?喷砂-阳极氧化组 > 喷砂组 > 机械抛光组?结论:与钛表面纳米管阵列相比,钛表面微-纳米结构改性未增加变形链球菌的粘附数量?     

多肽水凝胶复合支架对大鼠脂肪干细胞体外增殖和分化的影响

目的:研究多肽水凝胶复合骼金(nano-hydroxyapatite/collagen, nHAC)对大鼠脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)体外增殖和早期骨向分化的作用?方法:用1%的多肽水凝胶与nHAC制备复合支架,未复合水凝胶的nHAC为对照组,使用扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscope,FESEM)和共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscope,CLSM)进行表征,将ADSCs接种到两种支架材料上,以CCK-8检测1?3?5?7 d的增殖情况,以碱性磷酸酶(ALP)活性为早期骨向分化指标,检测其3?5?7 d 的活性?结果:多肽水凝胶在nHAC表面形成涂层,ADSCs在有涂层的nHAC上黏附?铺展得更好,两种支架上的ADSCs在1?3?5?7 d都持续增殖,其中两组间在1?3 d无差异,5?7 d有差异,实验组增殖更快(P < 0.05);ALP值在3?5?7 d都持续增高,实验组更高,两组间有差异(P < 0.05),但在3?5?7 d时两两比较差异不显著(P > 0.05)?结论:多肽水凝胶复合支架材料能显著促进ADSCs的黏附增殖,对细胞早期骨向分化有一定的促进作用,但不如对细胞增殖的促进作用显著?     

钛表面胞外基质涂层对骨髓基质干细胞增殖和分化的影响

目的 在体外研究成骨细胞自身分泌的胞外基质作为修饰的钛表面对骨髓基质干细胞的生物学效应,并为进一步指导钛种植体表面的仿生构建提供依据.方法 在纯钛表面(CpTi)培养成骨细胞,经过反复冻融脱去细胞留下基质,在基质化钛表面(Ti/ECM)和CpTi培养骨髓基质干细胞,通过荧光显微镜观察、噻唑蓝(MTT)比色试验、碱性磷酸酶(ALP)活性检测,对比评价两组钛片上骨髓基质细胞的生长增殖、分化情况.结果 去细胞后,钛表面存有胞外基质的生物活性成分;接种1、3、5、7 d后,Ti/ECM组的细胞增殖与CpTi组之间差异有统计学意义(P<0.05);接种5 d后,Ti/ECM表面的细胞分化与CpTi的之间差异有统计学意义(P<0.05).结论钛表面的基质涂层能够促进细胞的增殖,并具有诱导细胞向成骨细胞分化的作用.     

纯钛表面两种改性方法对粘性放线菌黏附能力的影响

目的 比较两种表面改性方法(磁控溅射和多弧离子镀)制备的氮化钛涂层对纯钛表面粘性放线菌黏附能力的影响.方法 将相同规格的纯钛试件72片随机分为抛光对照组、磁控溅射TiN涂层组、及多弧离子镀TiN涂层组三组各24片,在其表面黏附粘性放线菌,用菌落形成单位计数法统计分析各组的细菌黏附量.结果 多弧离子镀TiN涂层组,磁控溅射TiN涂层组均与对照组粘性放线菌黏附量之间的差异有高度统计学意义(P<0.01),两种方法涂层后,纯钛表面粘性放线菌黏附量明显减少,而这两种表面改性组之间粘性放线菌黏附差异无统计学意义(P>0.05).结论 磁控溅射和多弧离子镀两种改性方法形成的纯钛表面氮化钛层减少了粘性放线菌在其表面的黏附,且这两种改性方法之间对粘性放线菌黏附的影响无差异.     

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。     

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.     

牙龈卟啉单胞菌定植对钛表面氧化膜特性的影响

目的:研究牙龈卟啉单胞菌定植对钛表面氧化膜特性的影响?方法:将纯钛试件浸泡于牙龈卟啉单胞菌菌悬液中进行共培养,采用扫描电镜观察钛表面牙龈卟啉单胞菌生物膜的微结构?以牙龈卟啉单胞菌菌悬液为实验组,生理盐水为对照组,收集7?14?21 d的试件和浸泡液,采用X射线光电子能谱(XPS)分析浸泡后纯钛的表面特性,采用电感耦合-等离子体发射光谱仪(ICP-OES)检测不同时间点浸泡液中的钛离子释放量?结果:扫描电镜观察到牙龈卟啉单胞菌在钛表面定植形成致密的生物膜?XPS广谱分析显示,钛表面的钛和氧元素含量随细菌作用时间延长逐步降低;XPS高像素谱分析显示,钛表面的二氧化钛含量随细菌作用时间延长逐步降低?ICP-OES检测发现随着细菌作用时间的延长,钛离子释放量增加,且第1周释放量最多?结论:牙龈卟啉单胞菌能在钛表面定植形成致密生物膜,引发钛表面氧化膜破坏和钛离子释放,该效应随细菌作用时间延长而加剧?     

两种改性方法形成的氮化钛膜对纯钛表面变形链球菌黏附的影响

目的 比较磁拧溅射法和多弧离子镀法两种表面改性方法制备的氮化钛(TiN)涂层对纯钛表面变形链球菌黏附能力的影响.方法 制作相同规格的纯钛试件72片,随机分为抛光组(TA组)、磁控溅射TiN涂层组(TiN-MS组)及多弧离子镀TiN涂层组(TiN-MAIP组).TA组纯钛作为对照.在各组纯钛表面黏附变形链球菌,培养时间分别为24、48、72 h,每组不同时间各8个试件.用菌落形成单位计数法统计分析各组的细菌黏附量.结果 不同培养时间TA组纯钛表面的变形链球菌黏附量均显著多于TiN-MS组和TiN-MAIP组(P值均<0.05),后两组间的差异均无统计学意义(P值均>0.05).结论 磁控溅射法和多弧离子镀法均能明显减少细菌在纯钛表面的黏附,这两种改性方法对细菌黏附的影响无明显差异.     

纳米淡水珍珠粉对成骨细胞成骨活性的影响

目的 研究纳米淡水珍珠粉(nanonized freshwater pearl powder, NFPP)对成骨细胞成骨活性的影响。方法 将NFPP与成骨细胞在体外共同培养,以纳米羟基磷灰石(nanonized hydroxyapatite, NAHA)作为阳性对照组,空白组作为阴性对照组,以细胞贴壁实验检测成骨细胞的黏附,CCK-8法检测成骨细胞的增殖,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)试剂盒检测成骨细胞的分化,茜素红染色检测成骨细胞矿化结节的形成。结果 成骨细胞的增殖、分化在实验组与两对照组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05),但细胞贴壁率实验组与阳性对照组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。实验组中矿化结节面积高于两对照组。结论 NFPP能促进成骨细胞的增殖、分化与矿化结节的形成,但对成骨细胞黏附的促进作用与NAHA基本一致。     

胶原水凝胶与基质胶作为骨组织工程支架材料表面涂层修饰效果的比较研究

目的对比研究胶原水凝胶和基质胶作为骨组织工程支架表面涂层材料的效果。方法本实验借助原代成骨细胞,通过对碱性磷酸酶(ALP)活性、组织学染色及成骨特异性mRNA水平的分析,研究胶原水凝胶和基质胶对成骨分化的影响。结果胶原组与基质胶组细胞活力以及增殖能力均增强,并上调成骨相关基因及蛋白,包括碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)和Ⅰ型胶原蛋白(COL1A1),尤其是胶原水凝胶涂层对细胞生长和成骨分化的促进作用明显大于基质胶涂层。结论胶原水凝胶涂层比基质胶涂层更有利于成骨分化,更适合作为细胞支架,推荐其作为骨组织工程支架材料的常用表面涂层材料。     

胎兔成骨细胞与复合肝细胞生长因子/异种脱蛋白松质骨的体外培养

目的:探讨肝细胞生长因子(HGF)对体外培养的胎兔成骨细胞在异种脱蛋白松质骨(DPB)支架上黏附行为及增殖和分化功能的影响.方法:成骨细胞从胎兔中分离,实验组为HGF/DPB与成骨细胞复合培养,对照组为DPB与成骨细胞常规培养.通过电镜观察成骨细胞在HGF/DPB表面生长与附着状态,同时检测细胞增殖状况和碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)活性等,评价成骨细胞生长情况和细胞活性.结果:成骨细胞在复合肝细胞生长因子脱蛋白骨外表面及孔隙内表面均可贴附生长,增殖、分化良好.HGF/DPB对成骨细胞的ALP活性有明显的促进作用,并能促进成骨细胞的增殖.结论:HGF/DPB具有良好的生物相容性和骨诱导作用,可作为骨组织工程备选的复合支架材料.