纯钛微弧氧化载钙碱蒸涂层不同灭菌方式对细胞相容性的影响

摘要

目的：由于钛及钛合金具有良好的生物相容性且硬度大、抗腐蚀，在临床上被广泛用于种植体植入材料，但其本身与骨的结合性较弱，需要对其表面进行物理、化学或生物改性来提高其与骨的结合能力。本实验将钛表面微弧氧化后载钙、碱蒸，分别用紫外线灭菌及高温高压灭菌来探讨其不同的灭菌条件下对细胞生物活性的影响，来探究在这几种改性涂层中最佳的涂层改性方法和最佳的灭菌方法。 方法：本实验共分为四组，将纯钛在磷酸三钠和硅酸钠为主盐的镀液中进行微弧氧化（A组），纯钛微弧氧化后在乙酸钙溶液中二次微弧氧化载钙（B组），在微弧氧化载钙基础上再经NaOH水热-蒸气处理，分别用紫外线灭菌（C组）和高温高压灭菌（D组），通过宏观观察及扫描电镜观察各组试样表面形貌及颜色，通过CCK-8试剂检测小鼠成骨细胞在上述四组试样中粘附和增殖情况，通过碱性磷酸酶及BCA试剂盒检测小鼠成骨细胞在上述四组试样中的活性大小，通过激光共聚焦显微镜观察小鼠成骨细胞在上述四组试样中细胞骨架形态面积大小和微丝、伪足的数量。 结果：纯钛微弧氧化试样表面宏观可见呈现暗黄色，表面均匀一致，纯钛微弧氧化载钙试样宏观表面可见暗蓝色，表面略均匀，纯钛微弧氧化载钙碱蒸处理经过紫外线灭菌后其表面宏观可见呈暗蓝灰色，表面略有不平整，纯钛微弧氧化载钙碱蒸处理高压灭菌后宏观可见呈现暗灰色，表面不平整且有略微缺损；纯钛微弧氧化表面开成多孔表面形貌，沉积钙后有颗粒状钙沉积粒子存在，经碱蒸紫外消毒后表面形成均匀的微纳粒子，经高压处理破坏表面微纳形貌；细胞粘附实验显示经过紫外线灭菌的纯钛微弧氧化载钙碱蒸涂层的吸光度OD值增长最多，多于其他三组；细胞增殖实验显示经过紫外线灭菌的纯钛微弧氧化载钙碱蒸涂层的吸光度OD值增长最多，多于其他三组；碱性磷酸酶ALP细胞活性实验显示纯钛微弧氧化载钙碱蒸紫外线灭菌组的细胞活性最大；细胞骨架观察纯钛微弧氧化载钙碱蒸紫外线灭菌组细胞铺展面积大，微丝和伪足最多，细胞间联系更密切。 结论：纯钛微弧氧化载钙NaOH蒸气涂层经紫外线消毒处理的细胞相容性最佳。

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