喷砂复合微弧氧化处理纯钛表面后对成骨细胞活性的影响

目的：研究喷砂复合微弧氧化处理纯钛材料后成骨细胞的附着、增殖及活性,从而探讨喷砂复合微弧氧化处理技术在钛种植体表面改性中的应用价值和可能性。方法首先将实验分为3组：A组为纯钛对照组、B组为喷砂酸蚀（SLA）组、C组为喷砂复合微弧氧化组,每组35片;取第4代成骨细胞接种于处理好的3组钛片上,培养到测定的时间点;在细胞对数生长期每组取1块钛片,采用扫描电镜观察成骨细胞在钛片表面生长的情况并拍片记录。用血球计数板记录每组钛片表面在1、2、3、6、7、8 d的细胞数,观察细胞的生长曲线。通过MTT比色法测定不同时间点各组细胞的毒性与存活、增殖情况。用碱性磷酸酶（ALP）ELISA检测试剂盒检测细胞的活性。结果MTT法细胞毒性与存活、增殖的测试中,培养1、2 d中测得的各组成骨细胞差异无统计学意义（P>0.05）;培养3 d后细胞增殖率具有统计学意义（P<0.05）,喷砂复合微弧氧化组>SLA组>纯钛对照组。ALP活性检测中,3、6 d两个检测时间点上,各组ALP活性都具有统计学意义（P<0.05）,第6天的活性比3d前有明显增高,喷砂复合微弧氧化组>SLA组>纯钛对照组。结论喷砂复合微弧氧化处理方法比传统的表面改性处理方法更具优势。     

纯钛表面微弧氧化结合Ⅰ型胶原对成骨细胞黏附增殖的影响

目的 探讨微弧氧化(microarc oxidation,MAO)结合应用于纯钛种植体表面处理的可行性.方法 根据对纯钛钛片处理的不同将实验分为对照组(A组,不作处理)、MAO组(B组,纯钛片上进行MAO处理)及MAO加Ⅰ型胶原组(C组,纯钛片上MAO处理后吸附Ⅰ型胶原).将成骨细胞培养于各组钛片上,通过扫描电镜、MT...     

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各含钙磷元素的涂层,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15,5d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×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。     

纯钛表面微弧氧化膜的粗糙度与接触角

目的:分析纯钛表面微弧氧化改性对表面氧化膜特性的影响.方法:通过微弧氧化技术在含一定钙磷比例的电解液中制备纯钛表面氧化膜层,进而检测纯钛表面微弧氧化膜的粗糙度和接触角.结果:微弧氧化处理后,纯钛表面生成微孔结构的氧化膜,直径1～5 μm.氧化膜层中含Ti、O、Ca、P4种元素,由锐钛矿型、金红石型二氧化钛,结晶相羟基磷灰石组成;微弧氧化试样的表面粗糙度明显高于未处理纯钛试样(P<0.05),表面接触角小于未处理纯钛试样(P<0.05).结论:经微弧氧化技术处理后,纯钛表面生成了多孔的二氧化钛膜,含羟基磷灰石.膜层表面粗糙度增大,接触角减小,有利于细胞的附着和骨组织的整合.     

微弧氧化AZ31镁合金的生物相容性

背景:表面改性技术和合金成分的变化都会影响到镁合金的生物特性.目的:探讨微弧氧化处理AZ31镁合金的生物相容性.方法:将体外扩增培养的兔第3代骨髓基质细胞接种到未处理 AZ31镁合金(镁合金+骨髓基质细胞组)和微弧氧化AZ31镁合金(微弧氧化镁合金+骨髓基质细胞组)材料上,另设骨髓基质细胞组做对照.培养1,3,5,7 d观察细胞形态,细胞生长状况,细胞黏附状况,材料表面状况.结果与结论:3组细胞形态一致,以梭形为主.镁合金+骨髓基质细胞组中细胞生长状况明显不如微弧氧化镁合金+骨髓基质细胞组和骨髓基质细胞组(P <0.05).微弧氧化镁合金+骨髓基质细胞组材料表面有大量的细胞附着,并且生长正常,镁合金+骨髓基质细胞组材料表面没有细胞附着,有明显的裂痕(P<0.05).结果证实,微弧氧化处理AZ31镁合金具有良好的生物相容性,有利于细胞的附着和正常生长.     

镍钛形状记忆合金表面改性后与成骨细胞的生物相容性

背景:尽管记忆合金在现代医学领域有着很广泛的应用(如骨科、牙科等),但不仅人的体液会对材料的稳定性造成影响,而且材料所释放的离子也对人体造成毒副作用.所以为了能够在临床更进一步使用这类记忆航?对其进行表面改性是非常重要的.目的:比较类金刚石镀膜形状记忆合金和非镀膜记忆合金与体外培养成骨细胞的生物先菪?设计、时间及地点:对比观察,于2005-03/06在兰州大学第二医院骨科研究所完成.材料:材料为规格为6 min×7 mm×0.5 mm的类金刚石镀膜镍钛记忆合金和相同规格的非镀膜镍钛记忆合金各30片,由兰州大学材料学院提供.方法:将2种不同的镍钛合金分别加入12孔培养板中,将第3代成骨细胞悬液用DMEM培养基调节成10×108L-1,等体积加入培养孔中,37℃、体积分数为5%CO2培养箱中培养.主要观察指标:细胞的增殖情况;收集第1.2,3.4,5天的细胞培养液,测定其中的碱性磷酸酶活性和镍离子的含量.结果:类金刚石镀膜镍钛记忆合金组的细胞增殖率及培养液中碱性磷酸酶活性明显高非镀膜组;培养液中镍离子含量明显低于非镀膜组(P<0.05).结论:类金刚石镀膜记忆合金的组织相容性明显优于非镀膜记忆合金.     

超声辅助微弧氧化钛合金表面制备含镧涂层的生物相容性评价

背景:稀土元素具有一定的生物效应,也有广谱抗菌、抗炎和抗病毒的能力,能提高涂层结合强度作用.目的:在种植体涂层中引入稀土镧,对引入稀土元素镧的钛基超声辅助微弧氧化涂层的生物相容性进行评价.方法:利用超声辅助微弧氧化在β型钛合金表面制备含镧生物涂层,并植入家兔股骨内.以钛合金基体和未加镧生物涂层作对照.采用光镜观察新骨形成,通过扫描电镜观察种植体与骨的结合情况和拔出种植体后其表面骨残留,并对骨接触率进行数据统计.结果与结论:实验组种植体周围新骨形成良好,未见到纤维形成和破骨细胞;扫描电镜观察及骨接触率以实验组最好,钛合金组最差.结果说明超声辅助微弧氧化制备的含镧生物涂层具有与新骨良好结合的能力,显示出较好的生物相容性.     

微弧氧化时间对纯钛表面膜层微观结构的影响

背景:微弧氧化技术中电解液、实验电参数和时间等因素对种植体表面膜层整体性能影响相对较大。目的:观察微弧氧化时间对种植体表面膜层微观结构的影响。方法:应用微弧氧化技术在含钙磷化合物的电解液中制备纯钛表面氧化膜层,通过改变微弧氧化时间(5,10,15min)观察纯钛表面微弧氧化膜微观结构的变化。结果与结论:微弧氧化处理后,纯钛表面生成微孔结构的氧化膜,随着处理时间的延长,膜层表面微孔直径增大,数量减少,膜层厚度增加;元素组成中,膜层中钙磷含量随处理时间的延长而增加,且钙磷原子比例也加大。粗糙度实验表明微弧氧化处理时间越长,轮廓算术平均偏差值Ra越大,表面越粗糙。表明时间参数是控制氧化膜层微观结构的重要变量,通过掌握时间因素的影响趋势,可以更容易获得理想的微弧氧化膜层。     

占空比对微弧氧化纯钛膜层结构的影响

背景：利用微弧氧化生成的纯钛表面陶瓷层特性与电化学参数有着较为密切的关系,目前尚且没有较为统一的标准参数。目的：观察在不同占空比处理条件下,利用微弧氧化技术在纯钛表面形成含钙磷氧化层的结构特性。方法：根据占空比的不同（5%,25%,45%,65%）,采用微弧氧化技术处理纯钛试件,使用扫描电镜观察表面形貌,X射线能谱仪分析膜层表面元素,X射线衍射仪分析膜层物相。结果与结论：微弧氧化处理后,纯钛表面形成了均匀多孔的陶瓷层,随着占空比增加,表面膜层变得粗糙不平,微孔直径增加,孔洞分布的不均匀性增加。膜层主要元素为Ti、P、O、Ca4种,且Ca/P随着占空比的增加而增加,当占空比增大到45%时,Ca/P增加变得不明显。膜层表面有金红石型和锐钛矿型TiO2存在。提示占空比增加,微弧氧化膜层微孔直径增加,钙磷元素相对含量增加,锐钛矿型TiO2向金红石型发生转变。     

含纳米SiO 2或纳米TiO 2微弧氧化纯镁生物涂层可促进成骨细胞增殖及活性

背景：微弧氧化技术可增强镁及其合金的耐腐蚀性,提高其表面生物性能。
　　目的：为了调控医用纯镁的生物活性,在镀液中添加纳米 SiO2或纳米 TiO2对纯镁微弧氧化涂层改良,研究其对成骨细胞增殖及分化的影响。
　　方法：将圆形镁片分为3组,其中两组分别置入含7.5 g/L纳米SiO2或4.8 g/L纳米TiO2的硅酸盐电解液中进行表面微弧氧化处理,以未作任何处理的纯镁作为对照。将第3代成骨细胞分别接种于3组试件表面,观察成骨细胞的早期形态、增殖与碱性磷酸酶活性。
　　结果与结论：成骨细胞在纳米SiO2组、纳米TiO2组试件表面生长状态良好,轮廓清晰,呈长梭形,多角形;在对照组表面生长状态较差。CCK-8检测显示,3组细胞吸光度值与碱性磷酸酶活性随时间推移呈上升趋势,纳米SiO2组、纳米TiO2组试件接种1,3,5 d的细胞增殖活性高于对照组;纳米SiO2组、纳米TiO2组接种3,5 d的细胞碱性磷酸酶活性高于对照组。结果表明纳米SiO2或纳米TiO2微弧氧化生物涂层可促进成骨细胞增殖及成骨活性,具有良好的生物相容性。     

微量元素与钛基种植体微弧氧化陶瓷膜生物活性的关系

背景:微弧氧化又称微等离子体氧化或阳极火花沉积,是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷膜层的新技术.所形成的生物活性涂层具有耐腐蚀性能高、耐磨损性能好等特点,能在植入体表面产生一层多孔、粗糙的氧化膜,改善骨界面的生物学反应,影响骨形成细胞的数目、类型、细胞产物和基质的表达,有利于新骨的生成.目的:主要观察骨与种植体的骨结合界面整合情况,分析不同金属元素对成骨标志物--碱性磷酸酶的诱导作用.方法:应用计算机检索PubMed数据库、中国期刊全文数据库1995/2009关于微弧氧化膜中微量元素与新生骨方面的内容.英文关键词为"micro-arc oxidation,synosteosis,titanium,magnesium";中文关键词为"碱性磷酸酶,钛种植体,生物活性涂层,微弧氧化,微量元素锌".同时手工检索与微弧氧化及微量元素有关的书籍.共检索96篇文献,排除研究目的与本研究无关和内容重复的34篇,出版时间较长的28篇,保留34篇中英文文献进一步分析.结果与结论:目前在钙磷盐电解液中引入金属微量元素采用微弧氧化方法在钛种植体表面制备生物活性涂层方面已探索出一条较有潜力的方法,但这一方法尚处于动物实验阶段,在进入临床应用之前,对这一方法的可行性尚需进一步研究.     

不同多肽修饰方法对纯钛微弧氧化膜层性能的影响

背景：理论上推测钛基-微弧氧化陶瓷膜-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）序列多肽的结合模式应具较好的力学和生物学性能。 目的：观察不同修饰方法固定RGD多肽后,钛基体微弧氧化膜层表面的微观结构和细胞增殖。 方法：取纯钛与微弧氧化纯钛试件共90枚,分3种方法固定RGD多肽,分别为RGD多肽物理吸附修饰纯钛组、RGD多肽物理吸附修饰微弧氧化组与RGD多肽化学偶联修饰微弧氧化组,每组30枚。应用荧光显微镜观察3组试件表面接枝效果,采用X射线光电子能谱扫描检测试样表面的RGD多肽含量。将3组试件分别与小鼠骨髓基质细胞培养,光镜观察各时间点的细胞黏附及增殖情况。 结果与结论：3组试样表面有大小不一、数量不等的绿色荧光亮点,在单位视野中,RGD多肽化学偶联修饰微弧氧化组荧光最强,提示此组试件接枝了更多的多肽。RGD多肽物理吸附修饰纯钛组试样表面仅含少量或微量多肽,RGD多肽物理吸附修饰微弧氧化组含多肽量居中,RGD多肽化学偶联修饰微弧氧化组含肽量最高。3组试件均无明显的细胞毒性,但RGD多肽化学偶联修饰微弧氧化组细胞生长情况最好。表明化学偶联法可以较好地将RGD多肽固定在含微弧氧化膜层的纯钛试样表面,无明显细胞毒性,有利于细胞的生长增殖。     

钛合金种植体表面制备的生物活性膜

背景:传统的仿生方法通常采用常规模拟体液和1.5倍模拟体液,其缺点就在于涂层生长过于缓慢,生长周期长达数周甚至几个月.目的:探讨3倍模拟体液诱导Ti-6Al-4V合金表面快速形成类羟基磷灰石涂层的能力.设计、时间及地点:体外生物学分析.实验于2008-11/2009-03在中国科学院金属研究所完成.材料:Ti-6Al-4V合金片由陕西省宝鸡市博达金属材料有限公司提供.方法:将经过预处理的Ti-6Al-4V合金浸泡在37℃的3倍模拟体液中,为保持浸泡液成分的恒定,溶液每24 h更换1次,共浸泡3 d.主要观察指标:用扫描电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪分析涂层的形貌、相及元素组成.结果:扫描电镜观察样品浸泡1 d时,表面被沉积膜覆盖,局部区域有较大颗粒状的晶体出现.浸泡3 d时,表面完全被沉积膜覆盖,且有大量颗粒状或鳞片状晶体出现,晶体沉积以某一区域为核心,持续生长.生成物主要由Ca,P,O,C等元素组成,但是没有检测到Al,V等元素的存在.X射线衍射仪和红外光谱仪分析浸泡3 d时Ti-6Al-4V合金表面制备的生物活性膜主要成分为羟基磷灰石.结论:使用3倍模拟体液可以快速诱导Ti-6Al-4V合金表面类羟基磷灰石的沉积,显著缩短涂层形成的时间.     

钛基植入物材料纳米涂层修饰促进骨整合性能的研究与进展

钛基金属材料具有优越的力学性能,弹性模量低,抗腐蚀性强,生物相容性好,是目前骨科常用的内固定材料.但是,钛基金属自身的生物惰性对其作为骨植入物的骨整合性能有一定影响.通过对钛基金属表面涂层修饰来提高骨整合性能是目前骨植入物材料研究领域的热点.无机钙磷酸盐材料以及有机生物分子(包括细胞外基质成分,生长因子以及酶分子等)获得了广泛的研究,有机一无机复合物涂层显示出良好的应用前景,有望作为新的涂层材料来提高钛基金属材料的骨整合性能以及生物效能.     

冠状动脉支架表面涂层材料对置入效果的影响

目的:阐述冠状动脉内支架的临床应用进展,并探讨冠状动脉支架的表面涂层材料对置入后支架内血栓形成和再狭窄的影响.方法:作者以"冠脉内支架,表面涂层,血栓,再狭窄"为检索词,在中国期刊全文数据库(CNKI:2002/2008)及Medline数据库(PubMed:1974/2006)中,采用电子检索的方式进行文献检索.排除Meta分析及重复性研究,共检索到25篇文献,从冠状动脉内支架置入治疗进展,不同表面涂层材料及其对支架内血栓形成和再狭窄的影响等方面进行探讨.结果:冠状动脉内药物洗脱支架置入是治疗冠心病的常用方法,效果明显,并发症很少.冠状动脉内支架表面涂层材料有雷帕霉素、紫杉醇、肝素、二烯丙基三硫化物、地塞米松以及不可降解的聚合物等,均能促进内皮细胞修复,抑制平滑肌细胞增殖,防治支架内血栓形成和再狭窄,保持支架的通畅.由于残留的涂层材料刺激平滑肌细胞增殖,近年使用的可降解的聚合物涂层能进一步提高支架的通畅率.如肝素化聚氨酯涂层、聚乳酸聚羟基乙酸共聚物雷帕霉素涂层和聚砜-聚氧化乙酸共聚物雷帕霉素涂层具有良好的组织相容性,抑制内膜增生,改善再狭窄,有望成为新的冠状动脉内支架涂层材料.结论:冠状动脉内药物洗脱支架置入和阿司匹林、氯吡格雷联合应用是冠状动脉血运重建的良好方法,随着涂层材料的不断更新,支架的通畅率将得到进一步提高.