纳米含氟羟基磷灰石材料的制备及其生物相容性的初步评价

摘要

目的:探讨纳米含氟羟基磷灰石材料用于种植体表面涂层改性的表面形态特征和体外生物相容性,为进一步进行实验研究及临床应用提供依据。
　　方法:本实验采用溶胶-凝胶技术制备纳米含氟羟基磷灰石(nano fluoridated hydroxyapatite，nFHA)材料,通过X线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电镜(transmission electron microscope,TEM)表征其物相组成及颗粒大小,扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察nFHA涂层在纯钛(Titanium,Ti)表面形貌;体外检测材料的溶血性和细胞毒性,并与羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)材料相比较,初步评价该材料的生物相容性。
　　结果:XRD检测结果显示:运用溶胶-凝胶技术可制备出nFHA材料,氟离子(F-)进入HA晶体中,以nFHA固溶体形式存在。TEM显示:nFHA晶体呈短棒状,粒径大部分在100nm以下,符合纳米级别。SEM显示:热处理后的HA涂层,表面致密均匀,有少量孔隙,颗粒烧结情况良好;热处理后的nFHA涂层,为多孔形貌,相互形成穿通结构,颗粒均匀分布,无明显裂纹。体外溶血性试验显示:0.1g、0.15g、0.2g的nFHA组溶血率均在5％以内,符合医用材料的溶血要求。体外细胞毒性试验显示:随着培养天数的增加,100%nFHA组、50%nFHA组细胞贴壁覆盖率增加,L929细胞密度增高,细胞为长梭形或多角形,形态上与阴性对照组无明显差别,显示出0级无毒性。MTT检测结果显示:100%nFHA、50%nFHA的浸提液对L929细胞均无细胞毒性,与阴性组和HA组间细胞增殖无明显差异(P0.05),两组间细胞增殖量无显著性差异(P0.05)。
　　结论:1)采用溶胶-凝胶技术可制备出nFHA种植体涂层材料。2)nFHA材料较HA材料在钛基表面涂层可形成更佳的孔隙结构。3)nFHA材料符合医用材料的溶血试验要求。4)nFHA材料对体外培养的成纤维细胞无毒性作用。

目录

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缩略词表

第一章 前言

第二章 材料和方法

2.1 HA和nFHA的制备及表征

2.1.1 材料

2.1.2 方法

2.2 nFHA生物相容性的初步评价

2.2.1 材料

2.2.2 方法

2.3 统计分析

第三章 结果

3.1 HA、nFHA粉体XRD表征

3.2 nFHA粉体TEM观察

3.3 HA、nFHA钛基涂层SEM观察

3.4 nFHA溶血性试验评价

3.5 nFHA材料体外细胞毒性试验评价(MTT法)

3.5.1 L929细胞复苏后生长情况

3.5.2 材料浸提液与L929细胞复合培养观察及定性评价

3.5.3 材料浸提液与L929细胞复合培养的细胞相对增殖度及细胞毒性分级

3.5.4 L929细胞生长曲线

第四章 讨论

4.1 nFHA材料的制备及特点

4.1.1 运用溶胶-凝胶法制备涂层材料

4.1.2 nFHA材料的特点

4.2 nFHA涂层材料的表面形貌

4.3 改性材料生物相容性的评价方法——生物安全性指标的选择

4.4 nFHA材料溶血性评价

4.5 nFHA材料体外细胞毒性评价

4.5.1 细胞形态学评价

4.5.2 细胞代谢活性评价

第五章 结论

参考文献

综述

致谢

攻读学位期间主要的研究成果