钛表面钛酸钙涂层的制备及其生物学性能的初步研究

摘要

目的：通过水热合成方法,在纯钛表面制备钛酸钙涂层,并通过生物学性能评价,比较钛酸钙涂层和无涂层钛材料对成骨细胞的影响,探索该材料与骨界面早期成骨的生物机制,为钛表面钛酸钙涂层材料在临床应用提供理论和实验基础。
　　方法：1,以钛酸四正丁酯[(C4H9O)4Ti]水解沉淀的钛羟基氧化物为反应物料,加入适宜浓度的氧化钙的水解物氢氧化钙[ Ca(OH)2]溶液,分别在不同温度和不同时间的条件下在钛片上制备沉积了CaTiO3涂层,检测涂层的微观组织结构、化学成分和物相组成。
　　2,通过骨髓微核实验和溶血实验,初步评价成形涂层的生物安全性。
　　3,通过组织块培养法,利用SD大鼠胎鼠的颅盖骨进行原代成骨细胞的培养,并将该细胞进行纯化和传代培养,通过传代细胞形态学,Giemsa染色和钙化结节染色,对细胞进行鉴定。将成骨细胞在成形涂层表面进行体外培养,无涂层纯钛片作为对照组。利用显微镜观察法分别观察成骨细胞在不同处理材料表面的铺展状态,MTT检测,碱性磷酸酶(ALP)活性测定,并采用考马斯亮蓝法进行相对蛋白质含量测定,进行统计学分析。检测材料和细胞相互作用后引起的细胞黏附和增殖的变化。
　　4,实验结果通过SPSS16.0统计学软件进行数据分析,各组间比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA),采用χ2检验和组间t检验对多个样本均数进行组间的多重比较分析(P<0.05)。
　　结果：1,采用水热合成法,以钛酸四正丁酯[(C4H9O)4Ti]水解沉淀的钛羟基氧化物和氢氧化钙[ Ca(OH)2]溶液为原料,通过控制水热合成反应温度、时间制备了纳米钛酸钙涂覆的钛片。涂层主要物相为纳米钛酸钙。
　　2,安全性毒理学实验结果表明,钛酸钙浸提液对骨髓细胞微核率作用率均在4‰以下,体外溶血实验结果显示溶血率<5％,未显示有致突变性和溶血现象。
　　3,体外培养成骨细胞的鉴定:通过Giemsa染色和钙化结节染色(茜素红法),结果显示体外培养的成骨细胞具有该细胞应具有的形态学和生物学特征,是分化成熟的细胞,为后续的实验研究提供可靠安全的细胞来源。
　　4,成形涂层生物相容性检测:MTT检测,碱性磷酸酶(ALP)活性测定和采用考马斯亮蓝法进行相对蛋白质含量测定显示,与对照组比较具有增高的影响,CaTiO3涂层的钛片表面更有利于成骨细胞的黏附、增殖且对成骨细胞无毒性作用。
　　结论：CaTiO3涂层的钛片无明显的致突变性和溶血现象,对成骨细胞无明显毒副作用,可促进成骨细胞的增殖和分化,是一种具有发展潜力的种植体涂层材料,为有效的涂层材料的制备和作为生物材料临床应用提供实验依据。

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1 前言

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

3 结果

3.1钛表面钛酸钙（CaTiO3）涂层的制备及表面形状分析

3.2 成骨细胞的培养和鉴定

3.3 溶血性评价

3.4 骨髓微核实验

3.5 CaTiO3涂层的钛片对成骨细胞生长的影响

4 讨论

4.1 钛表面钛酸钙（CaTiO3）涂层的制备及表面形状分析

4.2 成骨细胞的分离、接种与传代及鉴定

4.3 溶血实验和骨髓微核实验

4.4 CaTiO3涂层的钛片对成骨细胞生长的影响

5 结论

参考文献

附图

附录

致谢

综述