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(jìn)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(duì)純鈦牙科種植體進(jìn)行不同方法的表面處理。純鈦表面陽極氧化法操作簡(jiǎn)單效果穩(wěn)定良好，通過該種處理方法可以獲得納米級(jí)管狀陣列表面結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)具備良好的細(xì)胞相容性與活性。本研究中，對(duì)純鈦表面進(jìn)行陽極氧化處理，隨后在陽極氧化后的鈦表面載銀，評(píng)價(jià)其細(xì)胞毒性和抗菌能力，并研究該表面處理對(duì)人牙齦成纖維細(xì)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(duì)純鈦表面進(jìn)行陽極氧化，在陽極氧化后的鈦表面進(jìn)行多種不同濃度的電沉積載銀。使用場(chǎng)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(jì)算粗糙度，測(cè)量試樣表面液體接觸角并計(jì)算材料表面自由能。根據(jù)ISO10993-5標(biāo)準(zhǔn)使用L-929細(xì)胞系測(cè)定試樣細(xì)胞毒性、評(píng)價(jià)試樣對(duì)白色念珠菌和變異鏈球菌的抗菌性。噻唑鹽(MTT)方法檢測(cè)細(xì)胞在材料表面增殖，DAPI熒光

3、計(jì)數(shù)法檢測(cè)人牙齦成纖維細(xì)胞在材料表面早期粘附、掃描電鏡觀察細(xì)胞在試樣表面的形態(tài)、實(shí)時(shí)定量PCR(Realtime-PCR)方法檢測(cè)純鈦表面陽極氧化及載銀處理對(duì)人牙齦成纖維細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)基因表達(dá)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(jià)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(huì)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(jì)學(xué)差異。
　　3．細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)篩選出可以用于細(xì)胞相容性實(shí)驗(yàn)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(duì)白色念珠菌和變異鏈球菌的早期粘附均表現(xiàn)出強(qiáng)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(duì)變異鏈球菌的早期粘附無明顯作用，但對(duì)白色念珠菌的早期粘附起到明顯的抑制作用。
　　5．細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，人牙齦成纖維細(xì)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(xì)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(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在第三、六、九天，陽極氧化處理對(duì)純鈦表面人牙齦成纖維細(xì)胞的細(xì)胞間粘附分子-1（ICAM-1）表達(dá)無明顯影響，但促進(jìn)I、III型膠原（COL1/3）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、整合素β1(β1-Integrin)的表達(dá)。同時(shí)抑制纖維鏈接蛋白（Fn）表達(dá)。此外，試樣表面粘附的銀顆粒在細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)蛋白的表達(dá)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