卤素在钛经皮植入种植体表面处理中的应用和研究

摘要

经皮植入种植体是指穿过皮肤植入体内并保持部分于皮肤创口或伸出皮肤的植入体。它主要应用于头面部及四肢缺损修复的固位体等。但是,直到现在临床上仍没有一种非常理想的经皮器械。如果植入体不能达到与皮肤形成密封,会引起植入体的感染和上皮移行,最终导致植入体失败。为了达到皮肤组织与材料的良好结合,不但要合理设计种植体的形状以减少应力集中和与皮肤软组织间的相对移动,同时种植体还要具有与机体不同组织的紧密附着以及一定的抗感染能力。
　　本研究采用微弧氧化技术,以钛作为种植体材料,通过在电解液中加入卤素化合物,制备出一定表面特性以及生物学行为的氧化层,并对该表面氧化层的抗菌能力、生物相容性、对人皮肤表皮细胞的粘附和增殖能力,在模拟体液中表现的生物活性以及耐腐蚀能力进行了评价,最后通过动物实验对该表面处理后制备的种植体进行了体内试验。
　　其结果如下:
　　1、微弧氧化处理可以改变金属表面氧化层的物理化学和生物学性质。在电解液中加入卤素化合物后,改变了氧化层内的成份,使层内含有卤素离子,通过抗菌实验和细菌粘附试验,证明对皮肤常见菌群有抗菌功能。其中MAO250组抗菌功能最强。
　　2、用MTT比色法检测了含卤素离子的钛氧化层对L-929细胞的体外细胞毒性实验以及口腔粘膜刺激实验。结果显示:该氧化层对成纤维细胞无毒性和对口腔粘膜无刺激性。
　　3、通过对人皮肤表皮细胞的粘附和增殖实验,证明该含卤素离子的材料表面与表皮细胞有良好的细胞相容性,MAO250组对促进表皮细胞的粘附和增殖效果更佳。
　　4、通过模拟体液浸泡实验来评价各组样本的生物活性。浸泡后,不同电压、不同处理方式以及不同浸泡时间,各组表面的生物活性不同。在本实验中,MAO250组氧化层显示了相对更好的生物活性。
　　5、加卤素化合物后的钛经微弧氧化处理可有效提高纯钛表面对汗液的耐腐蚀性能,其中MAO400组耐腐蚀能力最强。
　　6、微弧氧化处理后的钛与软组织有良好的组织相容性,其合适的孔径和表面结构,有利于组织的长入,能有效提高材料与软组织间的结合力。MAO400组与软组织的结合强度最高。
　　7、加入卤素离子后经微弧氧化处理的钛制备的种植体既可以与软组织有良好的结合,也可以以骨键合的形式同骨组织形成紧密的结合,表现良好的生物活性和生物相容性,对经皮密封的形成起着非常重要的作用。

目录

缩略词表

中文摘要

英文摘要

前言

文献回顾

正文

实验一 含卤素的微弧氧化钛活性层的制备与分析

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论

实验二 含卤素的微弧氧化钛氧化层的抗菌性试验

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论

实验三 含卤素的钛氧化层的生物相容性评价

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论

实验四 含卤素的钛氧化层对表皮细胞的体外生物学性质研究

1 实验材料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论

实验五 含卤素的钛氧化层的体外生物活性的观察

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论

实验六 含卤素的钛氧化层对人工汗液的耐腐蚀性研究

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

4 结论

实验七 经皮植入微弧氧化钛种植体与皮肤皮下软组织结合强度的研究

1 材料和方法

2 结果与讨论

3 结论

实验八 经皮微弧氧化钛种植体与周围组织关系的研究

1 材料与方法

2 结果与讨论

3 结论

全文总结

参考文献

个人简历和研究成果

致谢