聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料的体外细胞相容性研究

摘要

目的：
　　 研究不同组份聚醚醚酮.羟基磷灰石.碳纤维复合材料的细胞毒性及对成骨细胞生物学行为的影响
　　 材料与方法
　　 1、获得高纯度鼠成骨细胞培养方法的研究:取出生时间小于24小时的SD大鼠5只,采用多次酶消化法进行体外细胞培养。倒置相差显微镜观察细胞形态；绘制成骨细胞生长曲线。经碱性磷酸酶染色和茜素红染色鉴定成骨细胞,分析成骨细胞纯度和矿化能力。
　　 2、聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料对成骨细胞的毒性研究:根据IS010993-5标准制备材料的浸提液,将不同组份复合材料的浸提液与大鼠成骨细胞共同培养,分别于培养第3、5、7天,应用CCK-8试剂盒测定成骨细胞的活性,计算相对增殖率,依据增殖率评价材料对细胞的毒性。
　　 3、聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料对成骨细胞生物学行为影响的研究:在聚醚醚酮复合材料上接种大鼠成骨细胞并培养1-14天,测定细胞4小时的黏附情况；分别于第1、3、7天应用流式细胞仪测定细胞周期,计算细胞增殖指数；应用荧光实时逆转录PCR测定复合成长第14天的成骨细胞的碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、Ⅰ型胶原酶(Type Ⅰ collagen,COL-Ⅰ)的mRNA表达；应用扫描电镜观察复合生长的成骨细胞的形态和结构的变化。
　　 结果：
　　 1、原代提取的成骨细胞呈圆形悬浮在培养液中,2小时开始贴壁。培养3天后,细胞呈三角形、多角形及不规则形,胞核偏向一侧。绝大部分细胞(95％以上)碱性磷酸酶染色呈阳性,经茜素红染色呈红色矿化结节。
　　 2、各种不同组分材料的聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料的浸提液在不同时期的毒性分级均在0～1级之间,可见不同组份聚醚醚酮.羟基磷灰石.碳纤维复合材料的浸提液无细胞毒性作用。
　　 3、不同聚醚醚酮复合材料的黏附性无明显统计学差异；成骨细胞在较高羟基磷灰石含量的聚醚醚酮复合材料的增殖指数高于其它组。ALP mRNA、COL-ⅠmRNA的表达随着PEEK-HA-CF复合材料中HA含量的增加而增多。BGP mRNA在各组中的表达无统计学意义(P>0.05)。通过扫描电镜观察复合材料成骨细胞形态发现:培养14天时,羟基磷灰石含量高组(质量分数为20％)表面成骨细胞周围形成大量类骨样结节,明显高于其他组,有利于骨形成。
　　 结论：
　　 1、利用阶段酶消化法分离提取的成骨细胞具有典型的成骨细胞特性,获得的成骨细胞纯度高、增殖能力强,能够成为材料的细胞相容性提供可靠的细胞来源。
　　 2、实验研究表明不同组份聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料均无细胞毒性,具有良好的细胞相容性和生物活性,以质量分数为20％的复合材料(70PEEK-20HA-10CF)的活性最强。聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料是一种新型的、安全的非金属植入性材料,有望用于骨科植入材料的制备。

目录

文摘

英文文摘

英文缩略语

论文一 SD大鼠原代成骨细胞的培养与鉴定

前言

材料与方法

结果

讨论

论文二 聚醚醚酮-羟基磷灰石碳纤维复合材料的体外细胞相容性研究

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

本实验的创新性自我评价

参考文献

综述

参考文献

在学期间科研成绩

致谢

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