论文摘要
钛及钛合金作为生物材料在骨科领域得到了广泛的应用。当其作为人工关节假体等骨科植入物时,必须与周围的骨组织建立一个稳定的结合才能发挥作用,但这一难题目前尚未得到很好地解决。近年来,许多研究证实骨组织-金属材料的界面问题是影响植入物与骨组织稳定结合的重要因素,并且金属植入材料的表面形态（尤其是微观形态）对成骨细胞具有显著影响,是界面问题的要素之一。为解决骨组织-金属材料的界面问题,必须充分理解金属材料不同表面形态对成骨细胞生物学行为的影响。本研究通过观察钛金属四种表面微观形态对成骨细胞形态、粘附、增殖及分化情况的影响,探索最佳的材料表面形态,以提高钛合金植入物的生物稳定性。1.获得高纯度兔成骨细胞培养方法的研究目的建立一种能够获得高纯度成骨细胞的简便可靠的培养方法,为成骨细胞的相关研究提供稳定的种子细胞来源。方法在常规培养方法的基础上进行改良,建立组织块漂浮培养法,从新生兔颅骨分离、培养成骨细胞。观察细胞的生长状态及形态,绘制生长曲线并计算细胞倍增时间,并进行碱性磷酸酶染色和矿化能力的检测。结果该方法分离培养的细胞显示出典型的成骨细胞生物学特性,获得的成骨细胞纯度高、性状稳定、增殖能力强。结论组织块漂浮培养法是一种简便、可行的培养方法,能够为成骨细胞的相关研究提供稳定可靠的种子细胞来源。2.钛金属材料表面微形态对体外兔成骨细胞生物学行为影响的研究目的通过体外细胞实验,研究钛金属材料不同表面微观形态对成骨细胞的影响,为预见钛金属植入物在体内的情况提供信息。方法在钛金属试片上制备4种表面微观形态:激光扫描处理表面（LS）,喷砂处理表面（SS）,机械加工表面（MS）和抛光表面（PS）。进行体外实验,比较4种表面形态对成骨细胞的影响:在钛金属试片上接种兔成骨细胞并培养1-12天,测定细胞的24小时粘附情况、12天增殖情况和11天碱性磷酸酶活性。通过扫描电镜和荧光显微镜观察细胞形态。结果材料的表面微观形态能够影响成骨细胞的粘附、增殖、分化以及细胞形态。在细胞级别的规则微沟槽表面（沟槽宽度约50μm）,成骨细胞具有较好的增殖和最好的分化状态,并且在这种表面上的细胞显示出更接近体内成骨细胞的形态。结论与粗糙表面和超细胞级别（>100μm）的表面微形态相比,细胞级别（50μm）的表面规则微形态更能影响细胞的生物学行为,细胞级别的规则微沟槽表面能够为成骨细胞提供一个更适合的生长环境。