磁性附着体中铁素体不锈钢引起小鼠成纤维细胞L929的死亡模式

背景:作为自制磁性附着体外包裹材料的26-1超纯铁索体不锈钢在以往的实验中已初步证实其具有良好的生物学特性,但选用凋亡机制对其生物相容性进行深入研究和评价的报道较少.目的:应用L929细胞从分子生物学水平探讨26-1超纯铁素体不锈钢引起细胞的死亡模式,评价26-1超纯铁索体不锈钢是否符合临床应用的生物相容性要求.设计、时间及地点:分子生物学水平,对比观察实验,于2004-06/2005-06在中国医科大学中心实验室完成.材料:26-1超纯铁索体不锈钢(超低碳,名义成分为Fe-26%Cr-1%Mo),Tilite(含钛医用合金,名义成分为70%Ni-16%Cro(4%～6%)Ti-其他合金元素)、Co-Cr合金(名义成分为Co-30%Cr-5%Mo).利用蜡型铸造制备实验用材料,并将材料分别切割成直径12 mm的圆盘样品.方法:①将3种材料与L929细胞联合培养.阴性对照组为RPMI1640正常培养细胞,孵育18 h和24 h后应用异硫氰酸荧光素标记的膜联蛋白结合碘化丙啶染色双参数技术对细胞死亡类型进行定量检测.②25%,50%,100%浓度的3种材料浸提液体外培养小鼠成纤维细胞L929 24 h后,采用流式细胞术碘化丙啶染色法检测L929细胞的凋亡率及细胞周期分布情况.主要观察指标:①不同材料引起L929细胞凋亡和坏死的比例.②L929细胞凋亡率及细胞周期分布情况.结果:各材料组均降低了L929细胞的生存率,其中细胞坏死水平在各材料组与阴性对照组之间差异无显著性意义,说明引起的致细胞病变效应主要是由细胞凋亡引起的,各材料组之间产生的效应差异无显著性意义.并且L929细胞凋亡具有明显的浓度依赖性及时间依赖性.3种实验用金属材料引起的L929细胞凋亡率在各浓度组间差异无显著性意义.结论:26-1超纯铁索体不锈钢引起细胞的死亡方式丰要是凋亡,符合临床应用材料的生物相容性要求.     

三种比色法评价4种牙科金属材料对L-929细胞的毒性

背景：采用不同方法评价材料的细胞毒性可能会得出不同的实验结果。目的：采用3种比色法评价镍铬合金、钴铬合金、3铬13及纯钛等牙科金属材料对小鼠成纤维细胞（L-929细胞）的细胞毒性。方法：以镍铬合金、钴铬合金、3铬13及纯钛4种牙科金属材料的浸提液分别作用于体外培养的L-929细胞24,72h。以体积分数10％小牛血清＋高糖DMEM培养液培养的L-929细胞为阴性对照组,以0.7％丙烯酰胺＋体积分数10％小牛血清＋高糖DMEM培养液培养的L-929细胞为阳性对照组,分别采用MTT、CCK-8及结晶紫3种比色法检测上述材料的细胞毒性。结果与结论：①4种材料浸提液中培养的细胞形态正常,胞内结构清晰,随着培养时间延长细胞大量增殖,与阴性对照组细胞形态无明显差异。阳性对照组细胞数量明显减少,形态完整性受破坏,形成大量细胞碎片。②培养24h时,CCK-8比色法检测中钴铬合金组的细胞相对增殖率低于阴性对照组沪〈0．05）,MTT及结晶紫比色法检测中钴铬合金组的细胞相对增殖率与阴性对照组比较差异无显著性意义（P〉0．05）;培养72h时,MTT比色法检测中4种牙科金属材料组细胞相对增殖率低于阴性对照组（P〈0．01）,CCK-8及结晶紫比色法检测中4组的细胞相对增殖率与阴性对照组比较差异无显著性意义（P〉0．05）,但材料细胞毒性均为0—1级。表明上述4种牙科金属材料细胞毒性均在临床应用的允许范围内,具有良好的生物安全性。     

细胞培养法评价自制镍铬烤瓷合金的细胞毒性

背景:具有良好抗腐蚀性能的镍铬铸造烤瓷合金正在临床广泛应用,但不容忽视的是其释放出的镍离子、铍离子具有明显的毒副作用.因此,改进合会的组成成分,提高其理化性能和生物相容性是目前研究的热点.目的:检测自制镍铬烤瓷合金的体外细胞毒性,并与口腔科常用的镍铬合金、纯铁金属的细胞毒性进行比较.设计、时间及地点:对比观察实验,于2006-05/12在中国医科大学中心实验室完成.材料:细胞选用对数生长期的小鼠成纤维细胞(L-929细胞).自制镍铬烤瓷合金由中国科学院金属研究所提供,纯钛由日本松风公司提供,镍铬合金由贺利氏古莎齿科有限公司提供.方法:实验分为自制镍铬烤瓷合金、纯钛组、镍铬合金组,阳性对照组,阴性对照组.取96孔培养板,每板选出5组孔,每组重复孔12个,每孔中均加入浓度为1.0×108L-1的细胞悬液100μ L.在自制镍铬烤瓷合金、纯钛组、镍铬合金组孔中分别加入各种材料浸提液100μL,阳性对照组孔中加入铅浸提液100 μ L,使材料浸提液浓度最终为50%,在阴性对照组孔内加入RPMI 1640培养液100 μ L.主要观察指标:分别于培养1,2,3,4,5 d时采用四唑盐比色法测定各组吸光度值,计算相对增殖率.结果:3种金属材料组与阴性对照组之间的吸光度值差异均无显著性意义(P＞0.05),与阳性对照组之间的吸光度值差异有显著性意义(P＜0.05或P＜0.01).纯钛组细胞增殖率＞100%,细胞毒性为0级,自制镍铬烤瓷合金组和镍铬合金组的细胞增殖率为86.36%～99.49%,细胞毒性为1级,阳性对照组在培养3d后细胞毒性增长至2级.结论:自制镍铬烤瓷合金仪具有极微弱的细胞毒性,符合口腔材料临床应用的要求.     

四种正畸矫治弓丝的细胞毒性研究

目的评价四种临床常用正畸矫治弓丝经人工唾液浸泡腐蚀后的细胞毒性。方法选择正畸常用两种超弹性镍钛矫治弓丝和两种不锈钢矫治弓丝(A组:速航国产超弹性镍钛矫治弓丝;B组:Smart国产超弹性镍钛矫治弓丝;C组:PLASDENT国产不锈钢矫治弓丝;D组:ORMAER国产不锈钢矫治弓丝),在弱酸性(pH=6.0)人工唾液中浸泡4周后,取出试件制备浓度为20%、50%、100%的浸提液。使用不同浓度浸提液培养L-929细胞24 h、48 h后,分别使用SEM及MTT实验,初步评价四种矫治弓丝的细胞毒性。结果相同培养时间下,随浸提液浓度的增加,细胞相对增殖率减小,细胞毒性相对增加(P<0.05);相同浸提液浓度下,随培养时间的延长,细胞相对增殖率减小,细胞毒性相对增加(P<0.05)。100%浸提液浓度培养24 h后,四组浸提液均未对L-929细胞产生细胞毒性,培养48 h后,A、B、D三组浸提液对L-929细胞产生了轻微的细胞毒性,细胞毒性为1级,C组浸提液未对L-929细胞产生细胞毒性。结论经唾液浸泡腐蚀后的矫治弓丝,可能会引起轻微的细胞毒性,其结果应引起临床医生的重视。     

贵金属烤瓷合金与高糖对细胞外液炎性因子的影响

背景：前期研究中发现高糖与烤瓷合金浸提液对小鼠成纤维细胞L-929的增殖存在交互效应。目的：观察3种贵金属烤瓷合金与高糖对小鼠成纤维细胞L-929中白细胞介素6水平的影响。方法：采用两因素析因设计实验研究不同糖浓度（11．1,22．2,33．3mmol／L）下,89％金合金、74％金合金及银钯合金贵金属烤瓷合金浸提液,分别与小鼠成纤维细胞L-929休外共培养24h后,细胞外液中白细胞介素6水平的变化,并设未加入合金材料的空白对照为阴性对照组。结果与结论：两因素析因设计分析结果表明,贵金属烤瓷合金浸提液的主效应有统计学意义（P=0．001）,其中74％金合金与银钯合金白细胞介素6水平低于阴性对照组（P=0．004．0）：糖浓度的主效应也有统计学意义（P=0．005）,33．3mmol／L精浓度组白细胞介素6水平低于11．1mmol／L（正常）糖浓度组（P=O．001）.但贵金属烤瓷合金浸提液与糖浓度两因素对小鼠成纤维细胞L-929细胞外液中白细胞介素6水平的影响无交互作用（P=O．33）。     

磁性壳聚糖微球的生物相容性

背景：采用壳聚糖对磁性氧化铁纳米颗粒表面进行改性,一方面可改善磁性纳米氧化铁颗粒的团聚性,增加其稳定性,另一方面将来可用于肿瘤热疗及基因治疗。
　　目的：制备将来可用于肿瘤热疗及基因治疗的磁性壳聚糖微球,评价其生物相容性。
　　方法：采用改良的化学沉淀法制备磁性氧化铁纳米颗粒。采用超声乳化法将壳聚糖加入到磁性氧化铁纳米颗粒中制备磁性壳聚糖微球,进行以下实验：①MTT实验检测磁性壳聚糖微球浸提液的细胞毒性：分别以1640培养液、聚丙烯酰胺单体溶液、100%,75%,50%,25%的磁性壳聚糖微球浸提液培养L-929细胞。②溶血实验：在兔抗凝血中分别加入磁性壳聚糖微球浸提液、生理盐水及蒸馏水。③微核实验：在昆明小鼠腹腔分别注射含氧化铁磁流体5,3.75,2.5,1.25 g/kg的磁性壳聚糖微球混悬液、环磷酰胺及生理盐水。
　　结果与结论：磁性壳聚糖微球粒径200-300 nm,分散效果有所提高。不同浓度的磁性壳聚糖微球浸提液对L-929细胞毒性为1级,属对细胞无毒性范畴。磁性壳聚糖微球浸提液的溶血率为0.69%,小于5%,符合医用材料的溶血实验要求。磁性壳聚糖微球混悬液未导致细胞DNA断裂和非整倍体化,未导致微核产生的遗传毒理作用,材料无致畸或致突变作用,因此磁性壳聚糖微球具有良好的生物相容性。     

三种贵金属烤瓷合金与高糖对小鼠成纤维细胞L-929增殖的影响

背景：糖尿病患者这一特殊群体口腔环境较为特殊,关于口腔修复材料在这类患者应用的安全性研究较少见报道。目的：检测3种贵金属烤瓷合金与高糖对体外培养的小鼠成纤维细胞L-929增殖的影响。方法：将89%金合金、74%金合金、银钯合金3种烤瓷材料浸泡在不同糖浓度（11.1,22.2,33.3mmol/L）的培养液中浸提,将所得的浸提液与小鼠成纤维细胞L-929共培养。同期设立空白对照。结果与结论：L-929在不同贵金属烤瓷合金和不同糖浓度的细胞培养液中的增殖活性不同,24,72h两因素交互作用的P值均小于0.05。与阴性对照组相比,22.2mmol/L糖浓度下89%金合金促进细胞的增殖（P=0.004）,银钯合金则抑制细胞的增殖（P〈0.001）,74%金合金在不同糖浓度的培养液中与阴性对照组相比其细胞的增殖活性差异无显著性意义。结果表明,上述3种材料中74%金合金在不同糖浓度下对细胞增殖的影响最小。     

镍钛合金表面氧化处理对L-929细胞凋亡相关基因bax/bcl-2 mRNA表达的影响

背景:镍钛形状记忆合金用于人体最大的问题是合金受到腐蚀后释放出有毒的Ni~(2+)离子,采用各种不同的方法在合金表面制备TiN、TiO_2、HA等保护层,可有效抑制Ni离子的溶出,改善其生物相容性.目的:在镍钛形状记忆合金表面制备氧化涂层观察对其生物相容性的影响.方法:将NiTi-SMA板材合金表面进行氧化处理.用10%HF+40%HNO_3+50%H_2O进行酸洗,丙酮中超声波清洗,干燥,在H_2O_2溶液中氧化,再经清洗、干燥、灭菌、浸提等处理.L-929细胞体外培养,实验分为阴性对照组:培养液培养;表面氧化组:面氧化处理NiTi-SMA浸提液培养;未处理组;未经处理NiTi-SMA浸提液培养.采用实时反转录聚合酶链反应法检测细胞凋亡相关基因bax/bcl-2 mRNA表达的变化.结果与结论:Bax及bcl-2mRNA表达阴性对照组均高于表面氧化组和未处理组,而bax/bcl-2比值阴性对照组低于表面氧化组和未处理组,上述结果均具有显著性意义(P<0.01),表面氧化组和未处理组之间bax及bcl-2 mRNA表达及bax/bcl-2比值均无显著性意义(P>0.05).结果提示,镍钛合金浸提液由于镍离子的释放,可引起L-929细胞的bax及bcl-2 mRNA表达改变,bax及bcl-2mRNA表达的检测可能成为评价生物材料生物相容性的重要指标.     

不同浓度硝酸银负载珊瑚羟基磷灰石的细胞毒性实验

背景:硝酸银负载珊瑚羟基磷灰石是一种具有抗菌性能的新型植骨材料,在国外已有大量的研究报道,但国内对其研究仅处于起步阶段.目的:制备载银珊瑚羟基磷灰石人工骨材料并观察其对L929细胞的毒性特征.设计、时间及地点:细胞学体外对比观察实验,于2008-10/11在解放军广州军区广州总医院中心实验室完成.材料:将自制的珊瑚羟基磷灰石浸泡于1×10-2,1×10-3,5×10-4,1×10-4,5×10-5,1×10-2 mol/L硝酸银溶液中制得不同浓度的载银人工骨材料.按1.25 cm2材料表面积/1 mL培养基比例加入培养基,37℃下浸提24 h.方法:将材料浸提培养基与L929细胞共培养48 h,运用MTT法测得细胞相对增殖度,用倒置相差显微镜观察细胞形态,结合中华人民共和国国家标准:GB/T16175-2008中的相关标准进行分析.主要观察指标:L929细胞在不同材料上的增殖情况及细胞的形态学变化.结果:MTT法检测结果表明硝酸银浓度≤5×10-5 mol/L时,材料对L929细胞生长无明显抑制作用;材料浸提液即使在高浸提比100%下,浸提产物也无细胞毒性作用.镜下观察发现5×10-5 mol/L组及1×10-5 mol/L组细胞形态正常,贴壁生长良好.结论:低浓度的载银珊瑚羟基磷灰石对体外培养的L929细胞的增殖、生长无明显毒性作用.     

四种烤瓷冠基底金属浸提液干预人牙龈成纤维细胞尿纤溶酶原激活剂和Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂的表达

背景:修复材料的生物相容性是决定临床修复效果的重要因素之一。目的:通过比较4种金属浸提液对人牙龈成纤维细胞尿纤溶酶原激活剂和Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂表达的差异探索其生物相容性。方法:选用活体牙龈,原代培养人牙龈成纤维细胞,采用镍铬、钴铬、纯钛及金钯合金4种金属浸提液进行干预,以未进行干预的细胞作为对照。结果与结论:ELISA检测结果显示镍铬和钴铬合金浸提液干预后细胞尿纤溶酶原激活剂表达增加;免疫荧光实验结合电镜观察发现镍铬和钴铬合金浸提液干预的细胞胞质荧光染色深,分布均匀,遍布整个细胞,提示细胞Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂表达增加。而纯钛和金钯合金浸提液对细胞尿纤溶酶原激活剂和Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂的表达无影响。说明纯钛和金钯合金的生物相容性优于镍铬和钴铬合金。     

四种瓷烤冠基底金属对人牙龈成纤维细胞P70S6k表达的影响

背景:研究已证实,部分烤瓷冠基底金属在体外具有抑制人牙龈成纤维细胞增殖作用,并诱导其凋亡,但烤瓷冠基底金属抑制细胞的具体机制尚不清楚.目的:观察4种烤瓷冠基底合金在体外对人牙龈成纤维细胞P70S6k表达的影响.设计、时间及地点:以人牙龈成纤维细胞P70S6k的表达量为观察对象,对比观察实验.于2009-07/10在辽宁医学院科技楼免疫组化及免疫印迹实验室完成.材料:镍铬合金、纯钛、金合金、钴铬合金由深圳美冠达牙科有限公司提供.选择年龄12-18岁,因正畸需拔除的健康第一前磨牙的牙颈部牙龈缘组织进行原代培养,取其5代对数期的细胞进行指标测定.方法:将镍铬合金、纯钛、金合金、钴铬合金加入DMEM培养液中制备出合金浸提液,以10%浓度加入培养的人牙龈成纤维细胞培养液中.阴性对照组为含体积分数为10%胎牛血清的DMEM培养液.主要观察指标:各组合金浸提液干预72 h后采用免疫印迹分析检测人牙龈成纤维细胞P70s6k表达量.结果:免疫印记结果显示,P70S6k表达的平均灰度值在阴性对照组、金合金组、纯钛组之间差异无显著性意义(P>0.05),金合金组与纯钛组、镍铬合金与钴铬合金组之间差异也无显著性意义(P>0.05).而镍铬合金、钴铬合金与阴性对照组、金合金、纯钛组之间差异均具有显著性意义(P<0.01).结论:金合金、纯钛对人牙龈成纤维细胞的增殖活性影响不明显,而镍铬、钴铬合金组对人牙龈成纤维细胞的增殖活性有抑制作用.     

新型抗菌不锈钢微螺钉种植体的细胞毒性分析

背景:降低不锈钢微螺钉种植体的脱落率,开发新型的抗菌材料,可以从根本上预防种植体周围炎的发生.目的:通过体外细胞培养法评价新型抗菌不锈钢种植体的细胞毒性.方法:将待检试件(抗菌不锈钢、医用不锈钢、医用纯钛)制备成15 mm×10 mm×3 mm的长方体,表面逐级抛光后,无水乙醇脱脂、超声清洗并行高温高压消毒.将各试件以3 cm~2/mL的比例浸泡于DMEM高糖培养基中置于37℃温箱内96 h,微孔滤膜过滤除菌.实验设0.64%的苯酚培养液作为阳性对照组及空白DMEM培养基阴性对照组.倒置相差显微镜观察MG63细胞在各试件浸提液中的生长情况,通过MTT实验得出细胞在培养24,48,72,96,120 h后的吸光度值,并计算其相对增殖率评价抗菌不锈钢的细胞毒性.结果与结论:①培养24 h,阳性对照组细胞形态异常呈空泡状、其余各组细胞贴壁生长良好.②培养48 h后,随着作用时间的延长,阳性对照组细胞表现出明显的中毒形态,其余各组细胞生长旺盛,医用不锈钢及抗菌不锈钢组开始出现少量细胞核固缩.③3组试件吸光度值由高到低依次为医用纯钛、抗菌不锈钢、医用不锈钢,但3者之间差异无显著性意义.④在观察期医用纯钛组、医用不锈钢组、抗菌不锈钢组细胞毒性等级均为0级.结果表明抗菌不锈钢毒性等级与医用不锈钢和医用纯钛相同,符合口腔正畸材料的临床应用要求.     

不同材料动力髋螺钉置入治疗股骨转子间骨折的生物相容性比较

背景：动力髋螺钉置入治疗股骨转子间骨折选择不锈钢还是钛合金材料一直无明确定论.目的：比较不锈钢动力髋螺钉和钛合金动力髋螺钉置入治疗股骨转子间骨折的生物相容性.方法：2003-07/2009-10收治股骨转子间骨折86例,分别用不锈钢动力髋螺钉和钛合金动力髋螺钉治疗各43例,两组患者在性别、年龄、致伤原因、骨折分型等方面基本相同,不锈钢动力髋螺采用00Cr18Ni14Mo3不锈钢,钛合金动力髋螺钉采用Ti6A14V钛合金,比较两组固定后的并发症、髋关节功能的恢复情况,取钉时大体观察植入物周围软组织炎症反应、增生及纤维囊壁情况.结果与结论：两组固定后并发症、髋关节功能的恢复方面差异无显著性意义,但在取钉时大体观察内固定周围软组织炎症反应、增生及纤维囊壁情况,不锈钢动力髋螺钉组明显多于钛合金动力髋螺钉组（P 〈 0.01）.提示钛合金动力髋螺钉的生物相容性好于不锈钢动力髋螺钉,可作为永久性置入材料.     

磁性固位体外包裹不锈钢的生物相容性评价

采用两种不锈钢材料对磁性固位体进行外包裹,以达到防腐蚀目的。通过体外细胞毒性实验,微核实验,及不锈钢材料对小鼠L 92 9细胞凋亡影响的实验研究,结果表明磁性固位体外包裹材料仅具有极微弱的细胞毒性,对小鼠无致畸作用,引起较低的细胞凋亡率,可安全地做为磁性固位体的外包裹材料。     

镁合金的初步生物安全性评价

目的初步评价AZ31B镁合金的生物安全性。方法体外细胞毒性:L929细胞分别与实验组(M)镁合金培养基浸提液、空白对照组(N)DMEM培养基,阳性对照组(P)5%DMSO培养基培养,3 d后进行细胞毒性分级。体外溶血率:稀释兔血分别与实验组(M)镁合金生理盐水浸提液、空白对照组(N)生理盐水、阳性对照组(N)蒸馏水混合后置37℃水浴中孵育,60 min后离心,取上清液测定吸光度(OD),计算镁合金材料溶血率。体外浸提液分析:检测镁合金材料浸提液中镁离子和钠离子浓度,以及pH值。体内急性毒性:分别自小白鼠腹腔注射空白对照组(N)生理盐水和镁合金组(M)镁合金材料生理盐水浸提液,观察和记录动物的状态,72 h后计算动物体质量变化。结果 N组毒性反应分级为0级,M组为4级,P组为3级。M组溶血率为68.1%,具有溶血作用。浸提液镁离子浓度为1.33 mmol/L,钠离子浓度为134 mmol/L;浸提液pH值为10.10±0.29。所有动物注射后在各时间点无不良反应,一般情况好。M组和N组动物体质量的平均变化分别为1.97%和0.43%,小鼠体质量增加百分比差异无统计学意义(t=0.499,P=0.624)。结论体外实验显示高腐蚀率的镁合金有细胞毒性和溶血率,但体内实验并未见到急性毒性反应。