多孔纯钛种植体表面快速沉积钙磷涂层的研究

商业纯钛片经磨平、喷砂、清洗、酸洗后分成A、B两组。A组不作任何处理,B组用H2SO4和HCl混合液酸蚀,然后两组钛片同时置于37℃的仿生液SBF-A中1d及SBF-B中2d。结果两组钛片表面均可沉积磷灰石涂层,涂层为多孔片状结构,X射线衍射分析证实其为碳酸化羟基磷灰石和磷酸八钙的混合物,钙磷原子量比约1.51。这说明在多孔纯钛表面可以快速仿生沉积碳酸化磷灰石涂层。     

仿生溶液法诱导钛表面形成钙磷涂层的研究

采用3种不同的方法即不作处理，酸和碱处理但不加热、酸和碱处理后600℃加热对商用纯钛进行表面处理，然后将样品浸泡于仿生溶液中2周后，经过处理的两组样品表面均形成一层薄的钙磷涂层，SEM和EDX分析表明：酸碱处理再经600℃加热组较单纯的酸碱处理组涂层晶体构型均一；XRD分析表明晶体组成主要为含有少量氯元素的羟基磷灰石。     

纯钛种植体表面微弧氧化涂层的生物相容性

背景：各种纯钛种植体表面微弧氧化涂层效果不尽相同。 目的：观察3种不同微弧氧化涂层种植体钛片对小鼠成骨细胞的细胞增殖、碱性磷酸酶活性和β1-integrin的基因表达水平的影响。 方法：采用国际常用小鼠成骨细胞系(MC3T3-E1),3种不同涂层钛片作为影响因素,纯钛作为对照,采用MTT法和电镜法观察细胞附着和细胞增殖,PNPP法测定碱性磷酸酶的活性,RT-PCR法检测β1-integrin在小鼠成骨细胞中的表达。 结果与结论：MTT值、碱性磷酸酶值、β1-integrin的基因表达水平和电镜观察均显示含钙、磷、镁、锌元素的二氧化钛涂层钛片生物相容性最好,含钙磷盐的二氧化钛涂层钛片次之,二氧化钛涂层钛片最差。小鼠成骨细胞在其多孔,含有钙、磷、镁、锌元素表面的黏附及增殖最优。     

钛基激光涂覆生物陶瓷涂层的生物相容性

TC4基激光涂覆生物陶瓷涂层具有良好的生物相容性及成骨性能 ,无组织增生、坏死及其他排斥反应。该涂层组织细小 ,具一定程度择优取向 ,涂层与基体为化学冶金结合等特征 ,它们对骨组织的生物结合及稳定提供了有利条件     

微弧氧化/电化学沉积钙磷涂层纯钛种植体的骨内植入

背景：近年来已有对微弧氧化/电化学沉积技术制备涂层在材料性能方面的相关报道,但对这种材料植入体内的性能研究较少见。 目的：观察纯钛种植体经微弧氧化/电化学沉积处理后的骨结合和新骨形成情况。 方法：通过微弧氧化/电化学沉积方法在纯钛上制备含钙磷元素的涂层,然后将该种植体和纯钛种植体分别植入羊两侧胫骨种植窝内,于动物处死前15,5 d分别进行注射四环素进行四环素标记。术后4,12周分别进行X射线、扫描电镜及激光共聚焦观察。 结果与结论：两侧X射线表现相似,种植体周围均无明显阴影,骨小梁排列和骨质密度与宿主骨基本一致。术后4周时,在电镜下可观察到两组种植体和骨组织之间均有间隙,部分见骨性结合;术后12周时,微弧氧化/电化学沉积种植体组可形成新骨,并且新骨与种植体和原来骨组织结合紧密,涂层与钛基体没有明显间隙,纯钛种植体组也可见新骨生成,但可看到明显裂隙。激光共聚焦观察显示,微弧氧化/电化学沉积种植体组双标记带间距离及骨矿化沉积率均高于纯钛种植体组(P < 0.05)。表明微弧氧化/电化学沉积处理可增强纯钛种植体的骨结合能力及新骨形成。     

钛表面微弧氧化涂层的细胞生物活性

背景：微弧氧化技术可改善钛或钛合金的表面特征。 目的：研究纯钛表面微弧氧化涂层的表面性能及其对MC3T3-E1细胞早期黏附、增殖及成骨能力的影响。 方法：将46个直径10 mm、厚度2 mm圆盘状纯钛试件分为实验组和对照组。实验组置于含0.02 mol/Lβ-甘油磷酸二钠盐及0.2 mol/L乙酸钙的电解液中进行微弧氧化处理,对照组对试件进行机械抛光。扫描电子显微镜观察试件表面形貌,X射线能谱分析检测涂层表面钙磷比,X射线衍射分析检测涂层晶相构成。将MC3T3-E1细胞接种在两组试件表面,1,2,4 h电镜下观察细胞形态,在2,4,7 d通过CCK-8方法检测细胞增殖,并于7,14 d检测碱性磷酸酶活性。 结果与结论：经微弧氧化处理后,钛表面形成粗糙多孔的钙磷涂层,微弧氧化涂层主要元素为Ca、P、O及Ti,微弧氧化膜层主要由氧化钛、钛酸钙、磷酸钙及偏磷酸钙构成。电镜观察显示1 h 微弧氧化涂层表面细胞已伸出伪足,4 h呈现较典型的细胞形态。细胞在微弧氧化处理钛表面4,7 d的细胞增殖和7,14 d的碱性磷酸酶活性高于对照组。表明微弧氧化技术生成的粗糙多孔钙磷涂层能显著促进MC3T3-E1细胞的早期黏附、增殖及成骨活性。     

仿生浸泡对碳酸根掺杂的钙磷生物陶瓷表面的影响

钙磷生物陶瓷表面类骨磷灰石层的形成对其诱导新骨生成起非常重要的作用。为了研究碳酸根掺杂的钙磷生物陶瓷其表面类骨磷灰石层形成的能力,利用体外模拟装置首次研究了碳酸根掺杂的钙磷生物陶瓷材料在仿生浸泡的过程其表面的类骨磷灰石层形成的变化。结果表明,钙磷生物陶瓷因有CO3^2-的存在,导致该材料形成类骨磷灰石晶体的时间大大提前。并且在-βTCP含量较低的相组成下（HA/-βTCP之比为9/1）,该陶瓷在与模拟体液（SBF）作用较短的时间内（约9d）就能形成类骨磷灰石晶体。而不含CO3^2-的钙磷生物陶瓷却只能与SBF液作用较长时间（约14d）才开始形成类骨磷灰石晶体。在相同的作用时间内,含CO3^2-的钙磷生物陶瓷所形成的类骨磷灰石晶体的情况远远优于不含CO3^2-的钙磷生物陶瓷。此外,还有部分的缺钙羟基磷灰石晶体的形成。钙磷生物陶瓷中CO3^2-的掺杂引入,有利于该材料生物活性的提高,进而有利于骨缺损的快速修复。     

激光熔凝一步制备复合生物陶瓷涂层的 生物相容性

在钛合金表面上预涂敷 Ca HPO4 - Ca CO3- Y2 O3混合粉末 ,进行激光同步合成和熔覆 ,获得了以 TC4为基材的生物陶瓷涂层复合材料。将该涂层材料植入成年狗的股骨中进行生物相容性试验研究。结果表明 ,该涂层材料对动物的组织和细胞无毒副作用 ,且涂层有良好的生物相容性 ,有诱导骨生长和不影响成骨细胞与破骨细胞活性的特性。     

飞秒激光处理促进人牙周成纤维细胞在纯钛材料表面的增殖和分化

背景：目前对种植体表面优化处理促进人工牙种植体骨整合的形成是近年来这一领域的研究热点,而通过飞秒激光这种表面处理钛金属表面改性促进成纤维细胞的增殖和分化的相关性研究报道较少。目的：观察飞秒激光处理对于人牙周膜成纤维细胞在钛金属表面增殖和分化的影响。方法：将人牙周膜成纤维细胞接种在分别经过飞秒激光处理、TiO₂颗粒喷砂和砂纸顺向抛光的纯钛片表面(飞秒激光组,TiO₂颗粒喷砂组和对照组),观察细胞增殖和分化情况。结果与结论：与对照组相比,飞秒激光组和TiO₂颗粒喷砂组钛片表面粗糙度明显增加,表面细胞密度明显增加,RUNX2和OSX mRNA表达水平增加;且飞秒激光组上述指标高于TiO₂颗粒喷砂组。提示飞秒激光处理的纯钛表面更加粗糙,更有利于人牙周膜成纤维细胞的增殖和分化。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

纯钛表面不同厚度微弧氧化膜的形貌及相结构分析

本研究采用微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)技术,并通过控制微弧氧化处理时间,在经过抛光和清洗的商业纯钛表面分别获得5、10和20μm的TiO2及相关钛氧化物陶瓷膜层。利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)分析表征膜层厚度及表面形貌,X线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析表征膜层晶相组成。结果表明:5μm厚的MAO膜,表面呈多孔状,较为平整,孔径较小。XRD谱线中除了突出的钛基体衍射峰外,只出现了锐钛矿的衍射峰。膜厚为10μm时,表面形貌与5μm相似,但孔径大小分布更为均匀,在2μm左右。XRD谱线中钛峰强度下降,出现了金红石型TiO2的衍射峰,但仍以锐钛矿型TiO2占主导地位。膜厚为20μm时,表面孔径进一步增大,达到4～6μm,同时可见陶瓷层表面有的地方出现了破损和裂纹。XRD谱线中钛峰弱小,金红石和锐钛矿型TiO2的衍射峰仍然分别存在,但所占比例发生变化,同时还出现了Ca(Ti2P3O12)2、CaTi O3的衍射峰。除此之外,不同膜层厚度的表面粗糙度也有较大差异。膜层厚度的改变能够显著影响MAO陶瓷层的特性,通过改变...     

磷酸钙支架材料促血管生成影响的研究

支架材料对血管生成的诱导作用可以提高成骨的容积以及骨组织移植的成功率,所以血管生成是骨组织形成的先决条件之一。如何在支架材料中构建血管网络或在材料诱导成骨中促进血管的生成,已经在世界范围内广泛开展。研究表明,磷酸钙作为骨组织工程研究中最常用的支架材料,可以通过结构优化赋予其良好的骨传导性和骨诱导性,但磷酸钙支架的应用研究还没有充分认识到其在血管生成方面的影响和所起的关键作用。综述磷酸钙支架材料对血管生成的影响,并强调其在骨组织工程中促血管生成的重要性。     

在动态模拟体液中致密CaP陶瓷表面形貌对类骨磷灰石层形成的影响研究

磷酸钙陶瓷植入体内后其表面类骨磷灰石层的形成是诱导成骨的先决条件。本实验在模拟体液 (Simu-lated body fluid,SBF)以人体骨骼肌组织的正常生理流率 (2 ml/ 10 0 m l· min)下 ,研究在动态 SBF中致密磷酸钙陶瓷表面形貌对类骨磷灰石层形成的影响。结果表明 :在生理流速条件下 ,材料的粗糙表面有利于类骨磷灰石层的形成 ,加大 SBF中 Ca2 +、HPO4 2 -离子浓度 ,类骨磷灰石层的形成速度加快。本研究进一步证实了材料的几何形貌对类骨磷灰石形成的影响 ,加深了对磷酸钙陶瓷在体内诱导成骨机理的理解     

Microstructure and Mechanical Properties of Calcium Phosphate Cement/gelatine Composite Scaffold with Oriented Pore Structure for Bone Tissue Engineering

In this study,the macroporous calcium phosphate cement with oriented pore structure was prepared by freeze casting.SEM observation showed that the macropores in the porous calcium phosphate cement were...     

Effect of Surface Modification on Corrosion Resistance of Pure Titanium.An in Vivo Observation

Objective: The aim of this experiment is to study the effect of three methods of surface modification on the corrosion resistance of commercial pure Titanium when used in oral environment for half a year. Method: 48 specimens of pure titanium were made and divided into four groups randomly, one group was selected randomly as Group Ⅰ(control group), the other three groups were treated by three methods of surface modification individually, Group Ⅱ: heating oxidation in air(400℃,30min.), Group Ⅲ : anodization(45 volts, 10 min.), Group Ⅳ: TiN coating(firing temperature 200℃ , total coating time 62min.). Six edentulous volunteers with healthy oral mucosa participated in the in vivo study. One testing piece from each group was selected and fixed in the polished surface of upper complete dentures. Dynamic polarization curves were traced with electrochemical method after the specimens were placed either in oral cavity or in air for 6 months. Results: After all specimens were used, Ecorr altered in every group , Ecorr from high to low were in turn: TiN coating group ＞ heating oxidation group ＞ anodization group ＞control group, no obvious passive potential Ep and Ip was found in control group.Heating oxidation in air exhibited similar Ep to anodization, but Ip was remarkably lower than that of anodization; TiN coating showed obviously different polarization curves compared with heating -oxidation group and anodization group, Ecorr was positive, and no Ep and Ip was found. Conclusion: Under present experimental condition, all the three treatment methods could enhance corrosion resistance of pure titanium in oral environment, heating oxidation in air exhibited better resistance to corrode than anodization, TiN coating possessed the most excellent corrosion resistance, even after exposed in oral condition for 6 months, there was little change of corrosion resistance. Therefore TiN coating could be adopted to improve corrosion resistance of pure titanium in oral environment.     

宽带激光熔覆工艺参数对梯度生物陶瓷复合涂层组织与烧结性的影响

采用宽带激光熔覆技术,在T i-6A l-4V合金上制备了梯度生物陶瓷复合涂层,并研究了宽带激光熔覆工艺参数对梯度生物陶瓷涂层显微组织与烧结性的影响。结果表明:当光斑尺寸D、扫描速度V不变时,随着输出功率P的增加,生物陶瓷涂层的致密度逐渐下降;随着输出功率P的增加,生物陶瓷层中的孔隙率逐渐增大。当P=2.3 KW时,生物陶瓷层中组织致密,孔隙率低(5.11%),当P=2.9 KW时,生物陶瓷涂层组织致密度差,孔隙率高达21.32%。生物陶瓷涂层显微硬度分析表明,P=2.3 KW时,显微硬度最高值约为1 100 HV。本实验条件下,宽带激光熔覆梯度生物陶瓷复合涂层的最佳工艺参数为P=2.3 KW,V=145 mm/m in,D=16mm×2mm。     

磷酸钙骨水泥与骨形态蛋白复合材料修复下颌骨缺损的研究

为提高磷酸钙骨水泥的成骨活性，将自制的磷酸钙骨水泥作为骨形态蛋白．2的载体予以复合，对复合载体材料进行物性研究和异位成骨试验。并以该复合材料修复兔下颌骨缺损，通过生物力学检测和骨界面新生骨计量，观察其修复下颌骨缺损的效果。结果表明，以该复合材料修复兔下颌骨缺损，其材料与宿主骨界面的结合强度以及新生骨量均明显高于单纯材料的修复。     

Interaction of Amorphous Calcium Phosphate with Fibrin In Vitro Causes Decreased Fibrinolysis and Altered Protease Profiles: Implications for Atherosclerotic Disease

Previously, we demonstrated that amorphous calcium phosphate (ACP), chemical precursor to apatite, strongly interacted with fibrin and facilitated binding of matrix metalloproteinase (MMP)-9, a type IV collagenase. Plasmin-dependent fibrinolysis resulted in coordinate MMP-9 activation. Here we report on the effect(s) of ACP on fibrin degradation and binding of endogenous plasma proteases. Electrophoresis (8.5% SDS-PAGE) revealed that fibrin formed in the presence of ACP demonstrated characteristic - dimers (90-kDa) and -monomers (55-kDa), but resisted spontaneous fibrinolysis (72 h, 37°C) or degradation by plasminogen activators (uPA, tPA). Casein zymography revealed an ACP-dependent decrease in fibrin binding of a low molecular weight (Mw) protease triplet (47-, 43-, 42-kDa) and increased fibrin binding of two high Mw proteases (94- and 84-kDa). The low Mw triplet also possessed gelatinolytic activity, but was not an MMP since 1,10-phenanthroline was ineffective as an inhibitor. Fibrin-binding proteases were inhibited to some degree by the serine protease inhibitor aprotinin. Competition/dissociation experiments with -aminocaproic acid revealed that the low Mw triplet lacked kringle regions whereas the 94- and 84-kDa proteases were tentatively identified and glu-/lys-plasmin(ogen)s. The triplet may, however, represent one or more kringle deficient mini-plasminogen(s), since electrophoretic mobility and substrate specificity was similar to elastase-generated mini-plasminogen. To explore these findings in a clinically relevant setting, a series of plasma samples was collected from a patient with unstable angina prior to, during, and post coronary artery bypass graft (CABG) surgery. Fibrin formed from plasma collected during and immediately post CABG was associated with increased fibrinolytic capacity and enhanced binding of a) MMP-9, b) the low Mw protease triplet (described above), and c) PA (as putative 110-kDa tPA:PAI-1 complex). The relevance of these findings to pathologic calcification of atherosclerotic plaques is discussed.