兩種不同微-納米化處理方法對(duì)鈦種植體表面材料學(xué)性能及早期骨結(jié)合影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、種植義齒修復(fù)是目前口腔醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的牙列缺損、缺失患者首選的修復(fù)方式，種植體與骨組織之間形成良好的骨結(jié)合是其成功的必要條件，然而，長(zhǎng)達(dá)3-6個(gè)月的骨結(jié)合形成時(shí)間極大程度地影響了患者的工作和生活。因此促進(jìn)種植體早期骨結(jié)合形成、提高種植體早期負(fù)載能力，從而縮短種植修復(fù)的治療周期是目前口腔種植臨床研究的熱點(diǎn)，其中種植體表面處理是較為有效和可控的方法[1]。本實(shí)驗(yàn)采用氫氟酸(HF)酸蝕+陽(yáng)極氧化及HF酸蝕+磁控濺射的方法對(duì)純鈦進(jìn)行表面處理，形成兼

2、具微米、納米二者優(yōu)點(diǎn)的微/納米表面，通過(guò)對(duì)比兩種微/納米表面的材料學(xué)性能，再通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)植入種植體，進(jìn)行雙熒光染色分析、硬組織切片以及生物力學(xué)檢測(cè)來(lái)觀察種植體早期骨結(jié)合的情況，以期為臨床縮短種植體骨結(jié)合時(shí)間提供新的種植體表面處理方法以及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　目的:
　　1.評(píng)價(jià)純鈦經(jīng)HF酸蝕+陽(yáng)極氧化及HF酸蝕+磁控濺射兩種方法處理后純鈦表面涂層的材料學(xué)性能。
　　2.借助動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，采用活體植入種植體，對(duì)比HF酸蝕+陽(yáng)極氧化

3、及HF酸蝕+磁控濺射處理的微/納米表面對(duì)種植體早期骨結(jié)合的影響。
　　方法:
　　1.微/納米表面的構(gòu)建與檢測(cè):40個(gè)純鈦鈦片隨機(jī)平均分成A組和B組，每組20片。A組進(jìn)行HF酸蝕+陽(yáng)極氧化處理，B組進(jìn)行HF酸蝕+磁控濺射處理。處理后的樣品通過(guò)掃描電鏡、原子力學(xué)顯微鏡觀察其表面形貌，通過(guò)X射線能譜分析、X射線衍射物相觀察表面化學(xué)成分，通過(guò)環(huán)氧樹脂對(duì)接拉伸實(shí)驗(yàn)檢測(cè)涂層的結(jié)合強(qiáng)度。
　　2.種植體早期骨結(jié)合的動(dòng)物實(shí)驗(yàn):40枚

4、螺旋柱狀種植體隨機(jī)平均分為A組和B組，每組各20枚。A組進(jìn)行HF酸蝕+陽(yáng)極氧化處理;B組進(jìn)行HF酸蝕+磁控濺射處理。將處理后的種植體隨機(jī)植入SD大鼠兩側(cè)股骨干骺端。種植術(shù)后對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行雙熒光序列標(biāo)記。飼養(yǎng)2周取材行硬組織切片，通過(guò)熒光顯微鏡分析、組織學(xué)觀察評(píng)估兩種微/納米涂層促進(jìn)種植體早期骨結(jié)合的能力，通過(guò)軸向拔出實(shí)驗(yàn)評(píng)估兩種微/納米涂層生物力學(xué)性能。
　　結(jié)果:
　　1.掃描電鏡:A組表面在微米級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上有均勻分布緊

5、密相鄰的納米管結(jié)構(gòu)，覆蓋整個(gè)表面。微米坑窩突起間距為4～10μm，納米管孔徑為80～100nm。B組表面在微米級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上有密集分布的納米柱結(jié)構(gòu)，微米溝槽間距為1～2μm，納米柱直徑為20～50nm。
　　2.原子力顯微鏡:A組表面形成微米級(jí)結(jié)構(gòu)，微米突起間距為4μm，在此基礎(chǔ)上形成納米突起，納米突起較圓鈍且疏松分布，B組表面形成微米級(jí)結(jié)構(gòu)，微米突起間距為2μm，在此基礎(chǔ)上形成納米突起，納米突起尖銳且鄰接緊密。
　　3.X

6、射線能譜分析:A、B兩組都含有Ti、F。其中B組通過(guò)磁控濺射載入Sr元素。
　　4.X射線衍射物相:通過(guò)磁控濺射（B組）和陽(yáng)極氧化（A組）兩種方式制備的樣品表面均呈現(xiàn)α-Ti晶相。
　　5.涂層界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)定:環(huán)氧樹脂對(duì)接拉伸結(jié)果顯示，A組界面結(jié)合強(qiáng)度為3.73±0.58KN，B組組界面結(jié)合強(qiáng)度為5.49±0.91KN，顯著高于A組。(P＜0.01)
　　6.雙熒光標(biāo)記:免疫熒光顯微鏡下可見，鈣黃綠素呈綠色熒光條帶，

7、多為雙標(biāo)記，代表種植術(shù)后(1～3d)骨代謝與增生較為旺盛。四環(huán)素標(biāo)記的區(qū)域?yàn)橥咙S色的條帶，代表后期(11～13d)骨改建與骨成熟階段。A、B兩組均可見大面積的綠色熒光條帶和土黃色條帶。但條帶范圍B組較A組廣泛。
　　7.硬組織切片:麗春紅染色可見，種植體與周圍骨組織顯示不同的顏色，礦化骨基質(zhì)呈紅色或者褐色，骨髓呈黃色，種植體顯示為黑色。與A組表面相比，B組表面種植體周圍礦化基質(zhì)較多。A組與B組的骨結(jié)合率(BIC％)分別為50.21

8、±3.72，61.49±5.42，統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果顯示B組表面的骨結(jié)合率(BIC％)顯著高于A組表面(P＜0.05)。
　　8.生物力學(xué)檢測(cè):A組與B組種植體的最大拔出力分別為74.15±5.11，90.08±7.32，統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果顯示B組表面顯著高于A組表面(P＜0.05）。
　　結(jié)論:
　　1.兩種處理方法在純鈦表面構(gòu)建了不同結(jié)構(gòu)的微/納米涂層，其中通過(guò)HF酸蝕+磁控濺射構(gòu)建的涂層成功載入鍶元素，但都未形成新的晶相。磁控濺