純鈦種植體表面摻鍶納米二氧化鈦層的制備和生物學(xué)評價.pdf

1、在口腔種植領(lǐng)域，Branemark教授提出的骨結(jié)合（osseointegration）理論一直指導(dǎo)著世界各國學(xué)者對種植體表面改性的研究。如何促進細胞增殖、分化從而誘導(dǎo)骨形成，以期獲得早期骨結(jié)合一直成為種植體表面改性研究的熱點。鍶(Sr)元素因其有促進成骨和抑制骨吸收的作用而具有很大的醫(yī)用潛力。本課題組在一系列水熱參數(shù)下可控地制備出摻鍶二氧化鈦涂層。在表征分析的基礎(chǔ)上擇出最優(yōu)水熱制備參數(shù)，并進一步進行體外生物相容性實驗以及體內(nèi)早期對骨髓間

2、充質(zhì)干細胞行為影響的評估。
　　研究目的:
　　1.通過分析不同參數(shù)下使用水熱法制備出的摻鍶種植體表面的表征，推導(dǎo)摻鍶納米表面形成的機理。
　　2.通過體外細胞實驗，研究摻鍶種植體和非摻鍶種植體對前成骨細胞、骨髓間充質(zhì)干細胞增殖、分化以及體外成骨的影響。
　　3.通過體內(nèi)植入實驗，研究摻鍶和非摻鍶種植體周圍早期骨組織形態(tài)學(xué)改變及對骨髓間充質(zhì)干細胞行為的影響。
　　研究方法:
　　1.根據(jù)不同的Sr(O

3、H)2水熱液濃度、水熱溫度、時間制備出一系列摻鍶二氧化鈦種植體表面。使用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、X射線光電子能譜分析、接觸角等方法分析摻鍶二氧化鈦種植體表面的表征。
　　2.在摻鍶種植體和非摻鍶種植體表面培養(yǎng)前成骨細胞(MC3T3-E1)及骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSC)，一定時間點下檢測增殖能力、粘附能力、堿性磷酸酶(ALP)活性、骨鈣素(OC)釋放、關(guān)鍵成骨基因表達、鈣鹽沉積量來評價體外細胞在不同表面的增殖和分化能力。

4、r>　　3.摻鍶種植體和非摻鍶種植體植入SD大鼠股骨干骺端，6天后取出，掃描電鏡下觀察種植體表面形貌，種植體周骨組織進行HE染色及Stro-1免疫組化標記，分析早期骨愈合能力及不同種植體對骨髓間充質(zhì)干細胞招募的影響。
　　結(jié)果:
　　1.水熱液濃度、水熱溫度、時間可顯著影響種植體表面形貌和表面物質(zhì)成分、晶型。
　　2.摻鍶種植體可釋放鍶離子長達一周以上，與非摻鍶種植體相比可顯著的促進細胞分化，上調(diào)成骨相關(guān)基因的表達，增

5、加體外鈣鹽沉積（P＜0.05），利于體外成骨。
　　3.體內(nèi)植入實驗證實了種植體植入初期的類炎癥性反應(yīng)，同時扭出的種植體表面布滿類骨膠原纖維樣物質(zhì)，而摻鍶種植體周圍骨組織含有更多的Stro-1標記的骨髓間充質(zhì)干細胞(P=0.0125)。
　　結(jié)論:
　　1.本研究中水熱法使用的最佳參數(shù)為:0.02M Sr(OH)2，220℃，12h，使用此參數(shù)可獲得具有良好的親水性摻鍶微、納米二氧化鈦涂層，并且可促進體外細胞分化、成骨