TPS和TiO_2喷砂处理钛片表面对成骨细胞生长影响的体外研究(摘要)

摘要

目的研究以TPS和不同粒度TiO2喷砂处理的钛片表面对成骨细胞形态、粘附、增殖和分化的影响.方法采用TiO2对纯钛钛片表面进行喷砂(sandblasted)处理,根据TiO2粒度的不同分为3组,分别为S1(108～130μm)组、S2(216～301μm)组和S3(356～411μm)组.TPS(titanium sprayed plasma surface)表面处理组由StraumanCo提供.600目砂纸打磨组S0(smooth surface,ground surface)作对照.在5组不同表面处理的钛片表面进行成骨细胞培养,采用扫描电子显微镜观察、MTT法、碱性磷酸酶活性(ALP)及骨钙素分泌(OC)检测来比较不同处理的表面对成骨细胞形态、粘附、增殖和分化的影响.数据采用单因素方差分析(α=0.05).结果扫描电镜观察成骨细胞形态,成骨细胞在各表面上粘附1h呈圆形,形态单一,各组细胞形态相似.粘附4、12、24h后,SO组表面细胞逐渐伸展,呈扁平梭形,胞体狭长;各实验组细胞也逐渐伸展、融合,形态多样.S2、S3组胞浆丰富,与钛片表面紧密结合.S0、S2、S3组和TPS组表面成骨细胞伸展较好.细胞粘附率1h S3组OD值高于其他各组(P<0.05),其他各组差异无显著性(P>0.05);4h S3组OD值高于其他各组(P<0.05),S1和S2组差异无显著性(P>0.05),S1、S2和TPS组差异无显著性;12h S3和TPS组高于其他各组(P<0.05),S1和S2组差异无显著性(P>0.05);24h S3和TPS组高于其他各组(P<0.05),S2高于S1组(P<0.05).4、12、24h实验组OD值均高于S0组(P<0.05).细胞增殖检测第1天S3和TPS组高于其他各组(P<0.05),S2高于S1(P<0.05);第3天S3组OD值高于其余各组(P<0.05),其次为TPS组;第5天S3和TPS组高于其他各组(P<0.05);第7天S3组OD值高于其余各组(P<0.05),TPS组次之,S2组高于S1组(P<0.05).各时间点S0组OD值均低于各实验组(P<0.05).碱性磷酸酶活性检测第1、3、5天,S3和TPS组差异无显著性且均高于其他各组,其余各组ALP活性随表面粗糙度的增加而增加(P<0.05);第7天时,S3组ALP活性高于其他各组(P<0.05),S2高于S1组(P<0.05).各时间点各实验组ALP活性均高于SO组(P<0.05).骨钙素分泌量检测第1天S3和TPS组高于其他各组(P<0.05);第3天S3组OC分泌量高于其他各组(P<0.05),S2高于S1组(P<0.05);第5天S3和TPS组高于其他各组(P<0.05);第7天S3组OC分泌量高于其他各组(P<0.05),S2高于S1组(P<0.05).实验组OC分泌量高于对照组(P<0.05).结论成骨细胞在各组表面上粘附良好,光滑表面、S2、S3和TPS组表面比S1组更利于成骨细胞伸展;S2、S3组表面成骨细胞胞浆丰富.S3组成骨细胞粘附率最高,细胞形态也提示细胞功能良好.粗糙表面比光滑表面更利于成骨细胞增殖和分化.增加喷砂处理表面粗糙度,能促进成骨细胞增殖和分化,S3组更利于成骨细胞增殖和分化.粗糙度为(3.530±0.305)μm的喷砂表面促进成骨细胞增殖和分化的作用明显优于TPS组,表面粗糙度并非越高越好.