鈦合金表面仿生多層結構對成骨細胞分化的影響.pdf

1、由于具有良好的力學性能,鈦及其鈦合金被廣泛用作臨床骨科、口腔科植入體。然而,鈦及鈦合金表面生物惰性,植入宿主體內(nèi)后,與周邊骨組織的結合方式為惰性結合,植入體與骨組織間缺乏良好的整合性,嚴重影響植入體的長期使用壽命。
　　本研究受自然骨有機/無機層狀結構啟發(fā),利用旋涂層層組裝技術,以明膠、殼聚糖為聚陰、陽離子,并以羥基磷灰石納米線作為插層材料,在鈦合金(Ti6Al7Nb)表面構建了具有生物活性的仿生多層結構。首先,我們合成了羥基磷灰

2、石納米線,并通過 TEM、SEM、FTIR、XRD對其進行表征;然后,利用旋涂法在鈦材表面構建仿生多層結構,以SEM表征薄膜橫截面形貌,結果表明該薄膜具有明顯的層狀結構,同時接觸角測量驗證了各層膜的成功構建;最后,細胞實驗驗證該多層結構對成骨細胞分化的促進作用:培養(yǎng)4天和7天后,接種在層狀膜修飾鈦材表面的成骨細胞表現(xiàn)出更好的細胞活性、堿性磷酸酶活性(ALP)(p<0.01);細胞電鏡、免疫熒光染色結果顯示,層狀膜修飾的鈦材更有利于成骨細

3、胞粘附和鋪展,且成骨細胞在其上表現(xiàn)出更強的遷移能力;培養(yǎng)7天和14天后,與未經(jīng)修飾的鈦材相比,層狀薄膜修飾的鈦材顯著促進成骨細胞礦化(p<0.01)。同時 RT-PCR結果顯示,培養(yǎng)14天后,成骨細胞在層狀薄膜修飾過后的鈦材表面的骨鈣素(OC)和骨橋蛋白(OPN)的表達量顯著高于未經(jīng)修飾的鈦材(p<0.01),該結果從轉錄水平驗證了層狀薄膜有助于促進成骨細胞分化。本論文構建的仿生多層結構能有效地提高鈦合金的生物相容性,促進成骨細胞的生物