羟基磷灰石/环氧树脂复合材料的制备与性能

用硅烷偶联剂对羟基磷灰石(HA)粉末进行表面改性,用改性后的HA粉末制备了HA/环氧复合材料。结果表明:硅烷偶联剂使HA在环氧树脂中的分散性明显改善。HA含量为4 0 wt%的复合材料具有良好的体外生物活性和生物相容性,并且其弯曲模量与生物骨接近,但强度低于生物骨,需要通过其它方式进行增强。     

不同表面形貌掺锶羟基磷灰石涂层钛种植体的体内实验研究

目的:观察不同微弧氧化时间处理对纯钛表面形成的掺锶羟基磷灰石涂层表面形貌的影响,以及不同表面形貌特征对其表面成骨特性的影响。方法:经5、10、15 min 3种微弧氧化时间在钛表形成3组掺锶羟基磷灰石涂层,分别采用扫描电镜观察表面形貌;采用表面粗糙度仪测量涂层表面粗糙度数值。然后再将3种钛种植体植入新西兰兔体内,术后4、12周取材,采用组织染色法观察植入体表面骨形成情况和骨接触率(Bone Implant Contact,BIC)。结果:随着微弧氧化时间的延长,涂层表面形貌成多孔状且越加不规则,粗糙度增加;丽春红染色显示4周时植入体表面有新骨形成,12周时转化为成熟的骨组织并与涂层形成紧密的骨结合。随植入时间的延长种植体表面骨接触率逐渐增加,而且15 min组和10 min组的骨接触率在第4周和12周均高于5 min组。结论:不同微弧氧化时间可以改变掺锶羟基磷灰石涂层的表面特性,而粗化的的涂层表面结构有利于骨组织的形成。     

锶磷灰石涂层钛种植体骨结合的动物实验

目的 观察微弧氧化锶磷灰石(strontium-substituted hydroxyapatite,Sr-HA)涂层钛种植体的成骨活性,探讨锶元素掺入羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)涂层后对骨结合的影响.方法 分别对实验组(Sr-HA涂层种植体)和对照组(HA涂层种植体)的表面形貌进行扫描电镜观察,并采用X线衍射仪分析膜层相组成.将两组种植体各12枚植入新西兰兔双侧股骨髁下外侧、胫骨结节处,术后对实验动物进行多荧光序列标记,饲养4周和12周取材,采用组织学观察、种植-骨界面线扫描分析评价涂层的骨结合能力.结果 种植体微弧氧化膜层均呈现多级孔洞状结构;X射线衍射分析显示,锶元素的掺入引起HA的衍射峰向小角度方向偏移,晶格间距增大,稳定性下降;多荧光序列标记显示,Sr-HA涂层早期即表现出成骨活性,实验组骨矿化沉积率[(4.75±0.46)μm/d]显著高于对照组[(3.21±0.44)μm/d];组织染色及能谱分析显示,骨种植界面上有生物类骨磷灰石层形成,12周时该磷灰石层转化为成熟的骨组织并与涂层形成紧密的骨结合.结论 锶元素的掺入可提高Sr-HA涂层的生物学活性,加速其表面生物类骨磷灰石层的形成,增强膜层的成骨能力,促进膜层与骨组织的结合.     

Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金表面晶粒细化对成骨细胞行为的影响

目的研究Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn（TLM）合金表面晶粒细化对HFOB1.19成骨细胞生物学行为的影响。方法实验分为两组,实验组（SMATed组）采用表面机械研磨处理（SMAT）方法在TLM合金表面制备一层β-Ti的纳米结构层,对照组（unSMATed组）采用未经SMAT的钛合金,将两组钛合金样品机械抛光至镜面。原子力显微镜分析两组样品表面的粗糙度及拓扑结构,光学显微镜及透射电镜分析表层晶粒大小,扫描电镜及MTT法分别考察成骨细胞的形态及细胞活力,并采用Real-time PCR技术分析材料对骨涎蛋白（BSP）及骨粘连蛋白（ON）基因表达的影响。结果抛光处理后的unSMATed组和SMATed组钛合金样品表面具有相近的微观粗糙度及拓扑结构,最表层的晶粒尺度分别为90±20μm及30±7 nm。成骨细胞与两组样品直接接触培养1、5、24、72、168 h,SMATed组样品表面细胞活性在各时间点均明显高于UnSMATed组（P＜0.05）;成骨细胞在两组样品表面培养3、7、14 d后,SMATed组样品表面BSP及ON的表达水平在各时相点均显著高于unSMATed组（P＜0.05）。结论TLM合金表面晶粒细化能显著促进成骨细胞的黏附、增殖及胞内特异性蛋白基因的表达,改善合金生物相容性。     

微弧氧化中不同浓度Na_2SiO_3溶液对钛-瓷结合强度的影响

目的:研究以不同浓度Na_2SiO_3溶液进行微弧氧化处理后对钛-瓷结合强度的影响,方法:在瓷粉烧结前,分别用3 种浓度的Na_2SiO_3溶液对纯钛片进行微弧氧化处理,瓷粉烧结后通过三点弯曲实验检测钛-瓷结合强度,并以扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对膜层表面及钛-瓷界面进行分析.结果:三点弯曲实验结果显示微弧氧化各组钛-瓷结合强度均高于对照组,当Na_2SiO_3溶液浓度为20 g/L时钛-瓷结合强度明显高于30 g/L组和40 g/L组(P<0.05).EDS分析显示经微弧氧化处理后,钛表面生成含Si元素氧化膜,其含量随溶液浓度增加而升高.扫描电镜显示,随着溶液浓度增加,氧化膜表面孔洞直径增加,氧化膜变厚,致密性下降;钛-瓷结合界面出现微小裂隙.结论:微弧氧化处理可提高钛-瓷结合强度,微弧氧化溶液浓度对钛-瓷结合强度有影响.     

恒磁场对脂多糖诱导内皮细胞与中性粒细胞黏附及细胞间黏附分子表达影响的研究

目的研究恒磁场对脂多糖(LPS)诱导中性粒细胞与内皮细胞黏附及内皮细胞表达细胞间黏附分子的影响。方法人脐静脉内皮细胞于0·05、0·1、1mT的磁场中曝磁,用LPS刺激内皮细胞,内皮细胞与中性粒细胞黏附用细胞计数法评估,内皮细胞表面细胞间黏附分子表达用流式细胞仪及酶联免疫吸附法测定。结果LPS刺激后,中性粒细胞的黏附率为58%;0·05、0·1mT磁场条件下中性粒细胞黏附率下降为40%及38%,与单纯LPS组比较明显下降(P<0·05),而1mT组中性粒细胞黏附率为65%,与单纯LPS组相近。单纯LPS组细胞间黏附分子表达为10·34±0·33/0·89±0·16;0·05、0·1mT磁场条件下细胞黏附分子表达为6·61±0·17/0·53±0·18、6·98±0·15/0·46±0·10,与单纯LPS组比较明显下降(P<0·05);1mT组为10·99±0·41/0·78±0·15,与单纯LPS组比较无明显差异。结论0·05、0·1mT可以抑制LPS刺激下内皮细胞与中性粒细胞的黏附及内皮细胞表面细胞间黏附分子的表达。     

占空比和脉冲频率对钛微弧氧化表面处理后与瓷结合强度的影响

目的:观察钛试样在微弧氧化处理过程中,不同的占空比和脉冲频率对钛瓷结合强度的影响。方法:电解液由去离子水和Na2SiO3溶液组成,电压为300V,时间3min,占空比和频率分别为Ⅰ组0.2,500Hz;Ⅱ组0.2,1000Hz;Ⅲ组0.04,1000Hz;Ⅳ组0.04,500Hz;Ⅴ组0.12,750Hz。对钛试样表面进行处理后,用扫描电镜(SEM)观察表面形貌,并对不同组别试件进行瓷粉烧结,用三点弯曲试验测出钛与瓷的结合强度。结果:频率在1000Hz时比500Hz的膜层表面的微孔直径小,膜层厚度增加;结合强度Ⅳ组明显高于Ⅲ组(P<0.01),Ⅰ组高于Ⅱ组(P<0.05);占空比由0.04增加至0.2时,氧化膜表面分布的微孔直径无明显变化,结合强度Ⅲ组明显高于Ⅱ组(P<0.01),Ⅳ组高于Ⅰ组(P<0.01)。微弧氧化组膜层与基底间无明显界线,结合强度明显高于未行微弧氧化组(P<0.01)。结论:钛在烤瓷前经微弧氧化处理有利于钛与瓷的结合,且微弧氧化过程中不同处理参数对钛瓷结合强度有影响。     

不同时间对钛表面微弧氧化处理后与瓷结合强度的影响

目的:观察钛试样在微弧氧化处理过程中于不同氧化时间形成的氧化膜对钛瓷结合强度的影响. 方法: 电解液由去离子水和Na2SiO3溶液组成,占空比和频率分别为0.04,500 Hz,电压300 V,根据时间不同分为3组,分别为3, 6, 10 min组. 对钛试样表面进行处理,将未行微弧氧化处理的钛试样作为对照组. 扫描电镜观察膜表面形貌;对不同组别试件进行瓷粉烧结;采用三点弯曲试验测量钛与瓷的结合强度. 结果:3, 6, 10 min组和未行微弧氧化组与瓷的结度分别是56.4±0.8,40.4±2.3,36.0±3.0,32.2±1.9. 随着氧化时间的延长,试件表面变化较大,微孔直径增大,微孔数量明显减少,表面变得粗糙,氧化层膜的厚度也随之增加,从5 μm左右增加到12 μm. 随时间的延长,钛与瓷的结合强度逐渐降低,结合强度在3 min组明显高于6,10 min组(P＜0.01),6,10 min组结合强度相差不大,无统计学意义(P＞0.05), 但微弧氧化组的结合强度明显高于未行微弧氧化组(P＜0.01). 结论:钛在烤瓷前经微弧氧化处理有利于钛与瓷的结合,且在微弧氧化过程中不同氧化处理时间对钛瓷结合强度有影响.     

恒磁场对人脐静脉内皮细胞活性及超微结构的影响

目的探讨恒磁场对血管内皮细胞活性、超微结构及凋亡的影响。方法将人脐静脉内皮细胞暴露于0.05、0.11、及5 mT恒磁场中,四唑盐比色法测定细胞增殖,采用透射电镜观察内皮细胞超微结构,流式细胞仪观测内皮细胞凋亡。结果0.05 mT恒磁场促进内皮细胞的增殖活性,0.1 mT恒磁场对细胞增殖无明显影响,1 mT、5mT恒磁场抑制细胞增殖。0.05 mT0、.1 mT1、mT恒磁场不引起细胞坏死,但1 mT恒磁场可引起部分细胞变性,5mT恒磁场不但引起细胞变性,还可以导致细胞坏死。0.05 mT、0.1 mT1、mT恒磁场没有引起细胞凋亡,5 mT恒磁场导致8.4%细胞凋亡。结论恒磁场对人脐静脉内皮细胞的生物学效应与磁感应强度有关,5 mT恒磁场对人脐静脉内皮细胞具有损害作用。