多孔钛孔隙率和孔隙尺寸对其力学性能及细胞相容性的影响

摘要

目的 研究多孔钛孔隙率和孔隙尺寸对其力学性能及细胞黏附与增殖的影响,为临床应用提供依据.方法 调整加入造孔剂的粒径及质量分数,粉末冶金法制备12组不同孔隙结构的多孔钛,金相显微镜观察其孔隙特征,计算孔隙率及平均孔隙尺寸.万能材料试验机测定其屈服强度、弹性模量及弯曲强度.筛选力学参数与人皮质骨匹配的多孔钛,CCK-8法测定其MC3T3-E1细胞黏附及增殖活性.结果 随着多孔钛孔隙率增大,其屈服强度由406.0 MPa降至52.9 MPa,弹性模量由18.2 GPa降至3.5 GPa,弯曲强度从327.2 MPa降至50.6 MPa.多孔钛孔隙率和孔隙尺寸对其屈服强度、弹性模量及弯曲强度均有影响(P＜0.05).MC3T3-E1细胞在多孔钛表面的早期黏附吸光度值低于致密纯钛和塑料培养板对照组(P＜0.05),但细胞在前者的增殖活性显著高于后者(P＜0.05).结论 在本实验研究范围内,当孔隙率为43.1％～53.3％、且孔隙尺寸为154.8～ 191.6 μm时,多孔钛的力学性能与人骨接近,且有利于成骨细胞增殖.