纳米颗粒钛膜对成骨细胞合成功能的影响

目的通过对比不同纳米颗粒钛膜表面成骨细胞的合成能力,评价其生物相容性。方法采用直流磁控溅射法通过控制温度（常温、100 ℃、250 ℃、380 ℃）构建4级纳米颗粒钛膜,将SD乳鼠第3代成骨细胞接种于其表面及未镀膜的钛片表面,对表面成骨细胞上清液中骨钙素（OC）含量进行检测。结果在7、14 d时,随着时间的延长,各实验组和对照组样本表面的细胞上清液中OC含量均增大。在7 d时,对照组与其他各组相比,OC含量间差异均有统计学意义（P＜0.05）。在14 d时,100 ℃实验组表面OC含量增幅最大,100 ℃实验组与380 ℃实验组、对照组、空白组相比,其差异具有统计学意义（P＜0.05）,250 ℃实验组与380 ℃实验组、对照组、空白组相比,其差异也具有统计学意义（P＜0.05）。结论钛表面纳米改性有利于其生物相容性,不同纳米粒径可以影响成骨细胞的合成功能。     

纳米颗粒钛膜的构建及其表面形貌特征研究

目的构建4级纳米颗粒钛膜实验模型,并评价其表面微观形貌特征。方法采用直流磁控溅射法通过温度控制制备不同大小的纳米颗粒钛膜,采用X射线衍射测试其表面晶粒大小,采用原子力显微镜观察4个温度组（常温、100、250、380 ℃）Si、Ti基底及未镀膜对照组的表面微观形貌,统计并比较各组颗粒大小,测定各组表面粗糙度大小。结果各组样品表面均形成由密集的圆形或卵圆形颗粒组成的致密薄膜,随温度升高,颗粒大小和晶粒大小均逐渐增大。相对于平整的Si基底,Ti基底的本底形貌对表面膜有较大影响,形成一种复合结构,使Ti基底组的表面粗糙度呈现出随颗粒增大而降低的现象。结论本实验在直流磁控溅射中通过对温度控制而形成不同大小的纳米颗粒钛膜,这种在Ti基底上所形成的复合结构能进一步增大其比表面积。     

纳米钛膜表面的化学特征和亲水性研究

目的构建4级纳米钛膜实验模型并研究其表面化学特征和亲水性。方法采用直流磁控溅射法通过温度控制制备不同粒度的纳米颗粒钛膜,并用X射线光电子能谱分析常温组,100、250和380℃组以及对照组样品的表面化学元素及其质量分数,静态水接触角测试其表面的亲水性能。结果所有样本表面均存在着钛、氧和碳元素,且含量基本相同,仅对照组和380℃组的氧和碳元素百分率差异有统计学意义。水接触角测试显示,对照组接触角最小,与其他各组的差异有统计学意义;常温组的接触角较100℃组大且差异有统计学意义,与其他各组间差异无统计学意义。结论各组间纳米钛膜表面化学元素的种类和含量基本相同。纳米钛膜表面的亲水性差异主要由其形貌差异引起,因为钛基底形貌的特殊性导致镀膜组纳米钛膜表面的亲水性小于未镀膜组。     

新型氨基化纳米多孔钛表面的生物相容性研究

目的:评估新型氨基化纳米多孔钛表面的生物相容性。方法:采用扫描电镜(scanning electron microsco-py,SEM)观察材料表面形貌并用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对其元素成分分析。对大鼠间充质干细胞在各组材料表面的粘附、铺展、增殖和分化进行评估。结果:钛表面形成相互连通的纳米多孔结构,XPS显示在钛表面成功引入氨基。细胞在新型氨基化纳米多孔钛表面伸出更多伪足,增殖和分化均优于其他各组。结论:新型氨基化纳米多孔钛表面可促进大鼠骨髓间充质干细胞的粘附、铺展、增殖和分化。     

钛种植体表面微弧氧化膜的生物改性研究进展

<正>随着口腔种植技术发展逐渐成熟,种植体的应用日益广泛。种植体植入后形成骨整合一般需要1～3个月,甚至更长时间,种植体难以即刻或早期负重。为了缩短种植体骨结合时间,增强骨结合,钛种植体表面需做各种表面处理。传统的表面处理方法     

纳米钛膜种植体-骨界面的骨整合研究

目的 研究纳米材料在种植体骨整合方面的作用.方法 以磁控溅射法在纯钛种植体表面制备纳米钛膜,观测其形貌,将其植入动物体内,研究其在动物体内的早期骨整合情况.结果 表面形貌分析显示,磁控溅射在片状种植体和柱状种植体上形成的纳米级颗粒尺度相近,片状种植体纳米颗粒分布更均匀.动物试验显示,纳米级颗粒钛膜可增加种植体在种植初期...     

纯钛表面微弧氧化膜的耐腐蚀性研究

目的：探讨微弧氧化处理前后纯钛耐腐蚀能力的变化。方法：用微弧氧化电源在4枚纯钛试件表面制备微弧氧化膜，4枚未经微弧氧化处理的纯钛试件作为对照组，利用扫描电子显微镜观察两组钛试件形貌特点，用X射线衍射仪测量微弧氧化膜的晶相结构，利用电化学方法在模拟体液中测定两组钛试件的极化曲线和交流阻抗。结果：微弧氧化处理后，纯钛表面生成微孔结构的氧化膜，有晶相二氧化钛和羟基磷灰石生成。电化学实验显示，微弧氧化处理前后钛试件的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度分别为-0．358V、0．55μA／cm^2和-0．255V、0．80μA／cm^2。电化学阻抗谱证实拟合与实际测量结果一致。结论：经微弧氧化处理后，纯钛的耐腐蚀性明显提高。     

钛表面微弧氧化膜的研究进展

微弧氧化是通过热化学、等离子体化学和电化学的共同作用,在铝、镁、钛等阀金属表面原位生成氧化物陶瓷膜的方法。其生成的膜层具有结合强度高,耐磨、耐蚀性好等优点,是一种应用前景较好的钛种植体表面改性方法。     

牙科镍钛形状记忆合金的表面改性

镍钛形状记忆合金(NiTi SMA)具有形状记忆能力、超弹性和弹性模量可调等独特的力学性能,已成为一种新型牙科修复和种植的材料。但NiTi SMA中高含量镍的离子析出问题对其临床应用有很大影响。表面改性、涂层可使材料表面形成具有生物活性的薄膜,有效地抑制镍离子的析出,增强其抗腐蚀性和改善生物相容性,方法包括表面氧化法、表面涂层法和离子注入法等。本文对NiTi SMA表面改性方法的类型、生物力学性能和生物相容性评价等方面进行综述。     

纯钛自身氧化膜的黏附强度测试

目的:测试纯钛自身氧化膜的黏附强度。方法:用牙科铸钛方法制备12mm×12mm×1.2mm的纯钛片24个,分为4组,每组6个,将每个钛片的一面抛至镜面。分别以650、750、800、900℃在烤瓷炉中氧化5min。保护抛光面,对其背面进行喷砂处理,超声清洗。从每组氧化试件中各取出一个钛片,用扫描电镜观察试件断面氧化膜的形貌。于其余每个试样的2面分别黏固直径9mm、长25mm的铝棒,加压结固。在试验机上进行拉伸测试,记录氧化膜撕裂时的拉伸力,计算氧化膜的黏附强度。统计处理。结果:650、750、800℃的氧化膜厚度分别为0.3、0.6、0.9μm;氧化膜的黏附强度分别为37.92、22.16、19.88N/mm2,900℃为5.48N/mm2。800℃与750°C样本间氧化膜黏附强度无显著差异(P>0.05),余样本间均有显著性差异(P<0.01)。结论:纯钛氧化膜的黏附强度随着氧化温度升高而下降。提示在钛烤瓷过程中应降低烤瓷温度,尽量控制钛在高温时的化学反应性。     

氮化钛镀膜对纯钛铸件表面耐磨性的影响

目的 研究氮化钛(TiN)镀膜对纯钛铸件表面硬度和耐磨性的影响.方法 应用闭合场非平衡磁控溅射(CFUBMS)方法在纯钛铸件表面制备TiN薄膜,显微硬度仪测量纯钛铸件表面硬度,磨擦磨损试验评估其耐磨性.结果 纯钛铸件表面应用CFUBMS方法制备TiN薄膜后,显微硬度明显增加,磨擦系数和磨损体积明显减小.结论 CFUB...     

Short-term bone response to titanium implants coated with thin radiofrequent magnetron-sputtered hydroxyapatite in rabbits

Background: It has been suggested that calcium phosphate (CaP) coatings initiate faster bone growth around implants. A major concern about the viable use of these coatings has been their biologic performance related to the coating characteristics. Purpose: The purpose of this study was to investigate the early bone response to micron‐ and submicron‐thick hydroxya‐patite (HA) coatings in cortical and trabecular bone. Materials and Methods: CaP coatings were manufactured by magnetron sputtering. Heat treatment was subsequently used to increase the crystallinity of the coatings. Coatings were characterized by x‐ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP‐OES), and stylus profilometry. Four types of CaP‐coated implants were used (0.1 urn and 2.0 μm amorphous; 0.1 um and 2.0 μn crystalline); uncoated machined commercially pure titanium implants served as controls. Four hundred eighty implants were randomly placed in 60 rabbits. Ten animals were followed up for 1 week, 10 for 3 weeks, and 40 for 6 weeks. The bone response was histomorphometrically evaluated. Results: Coatings with a CaP ratio very close to that of HA were produced. Crystalline coatings significantly improved the early bone‐implant contact whereas the amorphous‐coated implants behaved similarly to uncoated titanium. Conclusions: Crystalline CaP coatings 100 nm thick on titanium implants elicited an improved early bone response compared with that of uncoated titanium implants. No further improvement in the bone response was observed with 2 μm coatings.     

Rat bone marrow cell response to titanium and titanium alloy with different surface roughness

In general, cell response is affected by both chemical composition and surface roughness of implant materials. The aim of this study was to evaluate the effect of titanium (Ti) chemical composition and surface roughness on the response of rat bone marrow cells, examining cell attachment, cell proliferation, total protein content, alkaline phosphatase (ALP) activity, and bone-like nodule formation. Cells were cultured on both commercially pure titanium (cpTi) and titanium-6-aluminum-4-vanadium alloy (Ti-A) discs with four different average roughnesses (Ra). For attachment evaluation, cells were cultured for 2 h. After 14 days, cell proliferation, total protein content, and ALP activity were evaluated. Bone-like nodule formation was evaluated after 21 days. Data were compared by anova and Duncan's multiple range test when appropriate. Cell attachment and total protein content were affected by neither Ti chemical composition (P = 0.201, and P = 0.639, respectively) or surface roughness (P = 0.972, and P = 0.660, respectively). Proliferation, ALP activity, and bone-like nodule formation were affected only by Ti chemical composition (P = 0.0001, P = 0.064, and P = 0.0001, respectively). These results suggest that cpTi would optimize osteoblastic differentiation by rat bone marrow cells, including reduced cell proliferation, and increased ALP activity and bone-like nodule formation, while surface roughness, within the Ra parameters used, would not affect significantly the rat bone marrow cell response.     

纯钛镀制TiSiN薄膜后与光固化冠桥树脂结合强度的研究

目的在纯钛表面磁控溅射镀制不同Si量的TiSiN膜后,比较纯钛与光固化冠桥树脂Solidex的结合强度,并对其界面进行分析。方法制作3组纯钛试件,1组表面不作处理,另2组分别在不同硅质量分数（9%和19%）下应用磁控溅射设备涂层试样表面后烤塑,采用AGS万能材料试验机测试纯钛与Solidex的剪切结合强度,并应用电子探针显微分析仪和扫描电镜观察镀膜层- 树脂界面的表面形貌和分析成分。结果镀膜组结合强度优于未镀膜组（P<0.05）,镀膜组中提高的Si量增加了结合强度,镀膜组中形成致密非晶态TiN、SiN。结论纯钛表面经磁控溅射镀制不同Si量的TiSiN膜后烤塑可以增加界面结合强度。镀膜组中形成的致密非晶态TiN、SiN填补了金属基底与Solidex烤塑专用树脂可能存在的空隙,有助于阻止金属离子渗出。     

Application of magnetron sputtering for producing ceramic coatings on implant materials

Radiofrequent magnetron sputtering was used to produce calcium phosphate coatings on metal and plastic substrates. Scanning electron microscopy showed that the deposited films had a uniform thickness and a dense columnar structure. Energy‐dispersive X‐ray analysis, X‐ray crystal diffraction and atomic absorption spectrometry demonstrated that the sputtered layer was well‐crystallized calcium phosphate ceramic with a Ca/P ratio varying between 1.9 and 2.5. The biocompatibility of the coatings was determined by in vitro and in vivo experiments. It was found that the coatings were biocompatible without any sign of adverse tissue reaction. It was concluded that magnetron sputtering is a promising method for forming a biocompatible ceramic coating onto an implant material. Nevertheless, several problems have to be solved before magnetron sputtering can be used on a routine basis for the production of Ca/P coatings.     

不同厚度溶胶-凝胶法二氧化硅薄膜对钛瓷结合强度的影响

目的：探讨溶胶-凝胶法在纯钛表面制备不同厚度的二氧化硅薄膜对钛瓷结合强度的影响。方法：将纯钛试件随机分成四组。一次组、二次组和四次组钛试件分别经过一个、两个和四个（硅溶胶甩膜＋热处理）周期处理,对照组未经过以上处理。在各组试件中份熔附Ti-22钛专用瓷,用三点弯曲法测试钛瓷分离时的载荷。结果：一次组、二次组、四次组和对照组的钛瓷的分离载荷分别为：6.040±0.798N、5.604±0.742N、6.081±0.947N和8.816±0.923N,实验组的钛瓷结合强度明显小于对照组（P〈0.05）。结论：不同厚度的二氧化硅薄膜均不能提高钛瓷结合强度。     

纳米氧化钛薄膜对颅成骨细胞黏附、增殖的影响

目的为寻找牙种植体表面修饰的有效方法,本研究旨在探讨纳米氧化钛薄膜对颅骨成骨细胞黏附、增殖的影响。方法采用磁控溅射方法将纳米氧化钛薄膜溅射于抛光钛板上;通过原子力显微镜观测氧化钛薄膜表面形貌及粗糙度,并由图像分析软件测定;表面亲水性由接触角测量计测量;颅骨成骨细胞接种在材料表面,通过荧光显微镜、图像分析等方法体外研究细胞黏附、增殖情况;结果应用SPSS 11.5软件统计分析。结果磁控溅射方法能在抛光钛板表面溅射一层纳米氧化钛薄膜。当纳米氧化钛薄膜表面粗糙度及亲水性处于最适值时,细胞黏附、增殖最好;纳米氧化钛薄膜组细胞增殖显著优于未镀膜组。结论表面粗糙度高及亲水性较好的纳米尺度材料能促进细胞的黏附、增殖;对钛材料表面进行纳米尺度的改性是一种有前景的种植体表面修饰方法。     

多孔纯钛孔隙率及孔隙尺寸对蛋白吸附及成骨细胞分化的影响

目的从分子生物学角度研究筛选利于蛋白质吸附、成骨细胞分化的合适孔隙结构,为多孔钛材料作为牙种植体提供研究基础及制备参数。 方法筛选不同粒径（Ⅰ组：0~200 μm、Ⅱ组：200~400 μm、Ⅲ组：400~600 μm）的NH₄HCO₃造孔剂颗粒,按照不同的质量分数（A组：20%、B组：30%）与钛粉均匀混合,粉末冶金法制备6组多孔纯钛试件,不添加造孔剂制备致密纯钛试件作为对照组;每组10个试件。蛋白定量试剂盒测定蛋白质吸附量以评价多孔纯钛试件的蛋白吸附能力,实时荧光定量聚合酶链反应（PCR）检测Runt相关转录因子2（Runx2）、碱性磷酸酶（ALP）及骨钙素（OCN）基因表达量以评价成骨细胞分化水平。 结果多孔纯钛的蛋白质吸附量高于致密纯钛（P < 0.05）,其中小平均孔隙尺寸及高平均孔隙率组较其余多孔纯钛组吸附更多蛋白质（P < 0.05）。多孔纯钛的孔隙率和孔隙尺寸对成骨细胞分化的影响具有交互效应。成骨细胞培养第7天,仅AI组Runx2基因表达量高于对照组（P < 0.05）;培养第14天,多孔纯钛各组Runx2基因的表达量均低于对照组（P < 0.05）。成骨细胞培养7、14 d后,多孔纯钛各组ALP基因的表达量高于对照组（培养第7天,BⅢ组除外;培养第14天,AⅠ、AⅢ组除外）（P < 0.05）。成骨细胞培养第7天,AⅠ、BⅠ组OCN基因的表达量较对照组及其他平均孔隙尺寸组高（P < 0.05）;成骨培养第14天,仅BⅠ组OCN基因的表达量高于对照组（P < 0.05）。 结论本实验条件下,孔隙结构提高了纯钛试件的蛋白质吸附量,且平均孔隙率为53.3%、平均孔径为191.6 μm的多孔钛试件利于小鼠前成骨细胞MC3T3-E1的成骨向分化。