純鈦牙科種植體材料表面陽極氧化及載銀處理的生物學(xué)研究.pdf

1、為了促進牙科種植體與周圍軟組織的整合并降低種植體周圍炎的發(fā)生率，大量研究嘗試對純鈦牙科種植體進行不同方法的表面處理。純鈦表面陽極氧化法操作簡單效果穩(wěn)定良好，通過該種處理方法可以獲得納米級管狀陣列表面結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)具備良好的細胞相容性與活性。本研究中，對純鈦表面進行陽極氧化處理，隨后在陽極氧化后的鈦表面載銀，評價其細胞毒性和抗菌能力，并研究該表面處理對人牙齦成纖維細胞早期生物學(xué)行為的影響。
　　用穩(wěn)壓直流電源在20V電壓下以180mA

2、電流對純鈦表面進行陽極氧化，在陽極氧化后的鈦表面進行多種不同濃度的電沉積載銀。使用場發(fā)射電鏡(FE-SEM)觀察試樣表面形貌及結(jié)構(gòu)、X射線光電子能譜(XPS)分析試樣表面元素構(gòu)成、原子力顯微鏡（AFM）觀察表面峰谷結(jié)構(gòu)并計算粗糙度，測量試樣表面液體接觸角并計算材料表面自由能。根據(jù)ISO10993-5標(biāo)準(zhǔn)使用L-929細胞系測定試樣細胞毒性、評價試樣對白色念珠菌和變異鏈球菌的抗菌性。噻唑鹽(MTT)方法檢測細胞在材料表面增殖，DAPI熒光

3、計數(shù)法檢測人牙齦成纖維細胞在材料表面早期粘附、掃描電鏡觀察細胞在試樣表面的形態(tài)、實時定量PCR(Realtime-PCR)方法檢測純鈦表面陽極氧化及載銀處理對人牙齦成纖維細胞細胞外基質(zhì)相關(guān)基因表達的影響。
　　結(jié)果如下：
　　1．純鈦試樣經(jīng)20V陽極氧化后，表面形成管徑約100nm的TiO2管狀陣列結(jié)構(gòu)。陽極氧化處理后的試樣經(jīng)電沉積載銀后，管狀陣列表面粘附大量直徑10nm左右的0價態(tài)單質(zhì)納米銀顆粒。
　　2．陽極氧化處

4、理可以降低純鈦試樣表面粗糙度，載銀處理也會輕微影響納米管陣列表面微結(jié)構(gòu)并輕微增加粗糙度。通過觀察水和二碘甲烷在不同試樣表面的接觸角發(fā)現(xiàn)，載銀TiO2納米管陣列表面、TiO2納米管陣列表面的液體接觸角顯著小于拋光鈦表面，表面能結(jié)果與此相反(p<0.01)，且載銀與未載銀的TiO2納米管陣列之間無統(tǒng)計學(xué)差異。
　　3．細胞毒性實驗篩選出可以用于細胞相容性實驗的試樣是使用電解液為濃度為0.003mol/L的硝酸銀溶液所制備出的載銀試樣。

5、
　　4．載銀TiO2納米管陣列試樣對白色念珠菌和變異鏈球菌的早期粘附均表現(xiàn)出強大的抑制作用，但這種抑制作用在白色念珠菌和變異鏈球菌表現(xiàn)不同。單純TiO2納米管陣列對變異鏈球菌的早期粘附無明顯作用，但對白色念珠菌的早期粘附起到明顯的抑制作用。
　　5．細胞培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)，人牙齦成纖維細胞在載銀和未載銀TiO2納米管陣列表面的早期粘附數(shù)均明顯少于拋光純鈦組表面（P<0.01），細胞增殖水平則明顯優(yōu)于拋光純鈦組表面（P<0.01）

6、。
　　6．Realtime-PCR檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)在第三、六、九天，陽極氧化處理對純鈦表面人牙齦成纖維細胞的細胞間粘附分子-1（ICAM-1）表達無明顯影響，但促進I、III型膠原（COL1/3）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、整合素β1(β1-Integrin)的表達。同時抑制纖維鏈接蛋白（Fn）表達。此外，試樣表面粘附的銀顆粒在細胞外基質(zhì)相關(guān)蛋白的表達中也起到一定調(diào)節(jié)作用。
　　結(jié)論：純鈦試樣經(jīng)20V陽極氧化處理后可形成納