TiO2顆粒對成骨細胞和骨組織影響的實驗研究.pdf

1、目的:二氧化鈦(TiO2)納米材料在骨缺損修復材料及種植體領(lǐng)域中有較好的應用潛力,TiO2納米材料在體內(nèi)能夠釋放出TiO2納米顆粒,而TiO2納米顆粒骨組織安全性的相關(guān)研究報道較少,尤其缺乏對不同粒徑納米顆粒生物效應差異的研究。本研究結(jié)果有助于認識納米顆粒對成骨細胞及骨組織所造成的影響,探索TiO2納米顆粒的粒徑、濃度對其生物效應的影響,為納米級骨材料的研究及TiO2納米顆粒的安全性評價提供實驗依據(jù)。
　　方法:(1)體外TiO2

2、顆粒與小鼠成骨細胞MC3T3聯(lián)合培養(yǎng),采用透射電鏡、MTT、凋亡試劑盒、實時定量PCR等經(jīng)典指標,觀察TiO2顆粒濃度和粒徑對成骨細胞增殖、凋亡及炎癥效應的影響。(2)體外將TiO2顆粒與MC3T3細胞長時間聯(lián)合培養(yǎng),采用堿性磷酸酶活性、鈣沉積量及實時定量PCR等方法,觀察TiO2顆粒對成骨細胞成骨功能及細胞顯型的影響。(3)制作顆粒誘導小鼠顱骨溶解模型,同體積TiO2顆粒懸液置于小鼠頭顱骨上,采用Micro-CT、HE染色法,觀察Ti

3、O2顆粒對骨組織的毒性。
　　結(jié)果:(1)TiO2顆粒能夠抑制MC3T3細胞活性,隨顆粒粒徑減小、濃度升高及作用時間增加抑制作用增強。濃度達到100μg/ml后,顆粒能引起細胞線粒體損傷及凋亡,且小粒徑TiO2納米顆粒對細胞損傷最明顯。TiO2納米顆粒能明顯提高MC3T3細胞GM-esf,G-cs咽子的表達,小粒徑納米顆粒顯著升高細胞GM-cs咽子的表達。(2)TiO2納米顆粒組MC3T3細胞鋪展較微米顆粒組好,且TiO2顆粒能誘

4、導細胞骨架出現(xiàn)與細胞凋亡相關(guān)改變。TiO2顆?？梢种瞥晒羌毎V化,隨顆粒粒徑減小、顆粒濃度升高抑制作用增強。TiO2顆粒作用于細胞后,細胞Runx2、OSX、RANKL、M-cs趿OPN的表達明顯升高,細胞ALP及OCN的表達卻沒有相應升高,且100μg/ml的TiO2顆粒能明顯抑制細胞ALP及OCN的表達。(3)TiO2納米顆粒能夠?qū)е鹿墙M織炎癥及骨溶解,而TiO2微米顆粒骨組織炎癥反應及骨溶解不明顯。
　　結(jié)論:
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