TiO2涂层种植体抗菌性能及生物活性的实验研究

摘要

研究目的：
　　骨结合是种植义齿成功的关键因素，通过对种植体表面进行处理，在其表面形成具有良好抗菌性能和生物活性的涂层，从而促进种植体早期骨结合、提高种植体早期负载能力。本研究采用阳极氧化方法对纯钛表面进行处理，并对得到的二氧化钛(TiO2)纳米管涂层进行表面特性分析，通过不同消毒方法处理后进行接触抗菌实验研究其抗菌性能，利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和实时荧光定量(Real-time)PCR技术系统分析材料对细胞骨功能基因表达的影响规律，为TiO2纳米管在钛种植体表面改性中的应用提供有价值的参数。
　　材料和方法：
　　1、纯钛试样表面经碳化硅砂纸序列打磨后，分别用丙酮、乙醇和蒸馏水超声10分钟，室温下自然干燥。在0.5％质量分数的氢氟酸电解液中，酸蚀纯钛试样30分钟，之后立即用去离子水冲洗晾干。酸蚀后的试样在0.2%质量分数的氢氟酸电解液中，以20V电压阳极氧化处理40分钟。对照组为光滑纯钛试样组，实验组为酸蚀后TiO2纳米管组。扫描电子显微镜观察实验组和对照组试样表面形貌，应用表面粗糙度仪测量其表面粗糙度值。
　　2、采用三种消毒方法分别为：乙醇浸泡、高压蒸汽灭菌、紫外线照射处理实验组和对照组试样。用去离子水测量试样表面接触角，分析利用不同方法消毒前后，试样表面接触角的变化，评价试样的细菌黏附能力；采用薄膜密着法进行抗菌效能检测，验证经三种消毒方法处理后，试样抑制金黄色葡萄球菌的功效；采用场发射扫描电子显微镜观察3种消毒方法对细菌形态的影响。
　　3、小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)接种于实验组和对照组试样上，培养7天后，提取核糖核酸(RNA)，采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和实时荧光定量PCR检测骨钙素(OCN)信使RNA(mRNA)的表达水平。
　　结果：
　　1、在电解液为质量分数0.5%的HF中酸蚀30min后进行阳极氧化处理30 min，纯钛试样表面可以形成均匀分布的同时含有微米及纳米级结构的形貌。场发射扫描电镜显示，与对照组相比较，实验组经酸蚀后阳极氧化的TiO2纳米管有较大的沟壑样突起，坑窝边缘稍圆钝。酸蚀后的TiO2纳米管试样表面粗糙度更大，对细菌黏附能力更强。
　　2、经紫外线照射消毒后，实验组和对照组试样表面接触角均小于乙醇浸泡消毒和高压蒸汽灭菌。与对照组相比，经酸蚀后阳极氧化制备的TiO2纳米管试样，在紫外线照射消毒后，其表面金黄色葡萄球菌细菌数明显小于对照组。场发射扫描电镜观察显示，乙醇浸泡消毒后，试样表面活菌数最多，细菌形态较完整；高压蒸汽灭菌后，试样表面活菌数较多，细菌形态受到破坏；紫外线照射消毒后，试样表面活菌数最少，细菌形态破坏最完全。
　　3、与对照组相比，实验组成骨细胞标记基因OCN的表达上调。
　　结论：
　　1、利用酸蚀加阳极氧化方法可以制备出含有微米及纳米梯度形貌的TiO2纳米管，该形貌均匀覆盖整个试样表面。
　　2、经不同消毒方法处理后，紫外线照射消毒抗菌性能最佳。
　　3、TiO2纳米管可以提高前成骨细胞MC3T3-E1骨功能基因OCN的早期表达水平。

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缩略语

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、 种植体表面TiO2纳米管的制备及表面特性分析

1.1 对象和方法

1.2 结果

1.3 讨论

1.4 小结

二、 消毒方法对TiO2涂层种植体抗菌性能的影响

2.1 对象和方法

2.2 结果

2.3 讨论

2.4 小结

三、 TiO2纳米管改性对MC3T3-E1细胞骨钙素 OCN mRNA分泌和表达的影响

3.1 对象和方法

3.2 结果

3.3 讨论

3.4 结论

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述: TiO2种植体表面形貌及抗菌性研究现状

致谢