不同孔隙度多孔钛种植体对成骨细胞功能影响的体外研究

论文摘要

目的:研究不同孔隙度多孔钛种植体表面改性后对体外培养成骨细胞黏附、增殖和分化等功能的影响。材料和方法:采用粉末注射成形(Metal Injection Molding,MIM)技术制备孔隙度分别为5%、30%、40%、50%、60%的多孔钛种植体,采用酸碱热处理、仿生沉积羟基磷灰石(hydorxyapatite,HA)等方法进行表面改性,用MTT法行细胞毒性实验,实验细胞为小鼠成纤维细胞L929;采用体外细胞实验检测改性后不同孔隙度多孔钛种植体对成骨细胞黏附、增殖和分化功能的影响,实验细胞为人成骨肉瘤成骨细胞MG63。结果:MTT检测结果显示:100%、50%、10%浓度的改性后多孔钛材料的浸提液对L929均无细胞毒性;不同孔隙度多孔钛种植体与MG63复合培养4天及8天后,倒置显微镜计数,结果显示:5%孔隙度组与30%孔隙度组细胞数量差异无显著性(P＞0.05),其余各组随孔隙度的增加,细胞数量增加,组间比较差异有显著性(P＜0.05);扫描电镜显示:复合培养8天后,5%组细胞平铺于材料表面,30%组细胞多呈长梭形,两端附着于相邻颗粒之上,40%组细胞多呈不规则多边形,伸展良好,多个细胞突起牢固附着在材料表面的颗粒间,50%及60%组MG63细胞向孔内生长,伪足以锚状牢固附着于孔壁的颗粒之上,形成细胞桥;培养8天后,5%孔隙度组与30%孔隙度组碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)含量差异无显著性(P＞0.05),其余各组随孔隙度的增加,ALP含量升高,组间比较差异显著(P＜0.05);5%孔隙度组与30%孔隙度组骨钙素(osteocalcin,OCN)含量差异无显著性(P＞0.05),其余各组随孔隙度的增加,OCN含量升高,组间比较差异显著(P＜0.05)。结论:用MIM技术制备的不同孔隙度且具有连通孔结构的多孔钛种植体经过酸碱热处理及沉积HA等表面改性处理后对体外培养的成纤维细胞无毒性作用;改性后的孔隙度高大孔径且具有连通孔结构的多孔钛种植体有利于成骨细胞黏附、增殖和分化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第二章 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 多孔钛种植体
• 2.1.2 细胞系
• 2.1.3 试剂
• 2.1.4 器材
• 2.2 方法
• 2.2.1 材料制备及表面处理
• 2.2.2 MG63及L929的体外培养
• 2.2.3 细胞毒性实验（MTT法）
• 2.2.4 改性后的多孔钛种植体对MG63增殖功能影响的检测
• 2.2.5 改性后多孔钛种植体表面MG63黏附的形态学观察
• 2.2.6 改性后的多孔钛种植体对MG63分化功能影响的检测
• 2.2.7 统计分析
• 第三章 结果
• 3.1 不同孔隙度的多孔钛种植体表面检测
• 3.1.1 肉眼观察:
• 3.1.2 多孔种植体表面形貌观察:
• 3.1.3 改性后多孔钛种植体表面结构观测
• 3.2 成骨细胞及成纤维细胞体外培养观测
• 3.3 改性后的多孔钛种植体对L929的毒性影响的检测结果-MTT法
• 3.3.1 改性后的多孔钛种植体对L929细胞数量及形态的影响
• 3.3.2 结果
• 3.4 改性后多孔钛种植体对MG63增殖功能影响的检测结果
• 3.5 改性后的多孔钛种植体对MG63黏附功能影响的检测结果
• 3.5.1 材料边缘细胞形态观察
• 3.5.2 改性后的多孔钛种植体对MG63黏附功能的检测结果
• 3.6 改性后的多孔钛种植体对MG63分化功能影响的检测
• 第四章 讨论
• 4.1 表面改性的不同孔隙度多孔钛种植体的制备
• 4.2 改性后的多孔钛种植体体外细胞毒性检测
• 4.3 改性后的多孔钛种植体对MG63功能的影响
• 4.3.1 改性后的多孔钛种植体对MG63黏附功能的影响
• 4.3.2 改性后的多孔钛种植体对MG63增殖功能的影响
• 4.3.3 改性后的多孔钛种植体对MG63分化功能的影响
• 第五章 结论
• 参考文献
• 综述
• 1.1 成骨细胞在种植体表面的黏附过程
• 1.2 与成骨细胞黏附相关的蛋白
• 1.2.1 细胞外基质蛋白
• 1.2.2 细胞骨架蛋白
• 1.2.3 细胞黏附分子
• 1.3 影响成骨细胞在种植体表面黏附的因素
• 1.3.1 材料的形态结构
• 1.3.2 表面化学
• 1.3.3 材料表面的亲疏水性与表面自由能
• 1.3.4 材料的表面荷电特性
• 1.3.5 黏附分子表面修饰
• 1.3.6 机械刺激
• 参考文献
• 致谢