PⅢ表面改性纖維纏繞型多孔鈦的制備和骨組織修復(fù)研究.pdf

1、生物醫(yī)用材料是醫(yī)學(xué)及材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。由于鈦金屬材料具有優(yōu)良的的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能，是目前臨床上最為常用的醫(yī)用內(nèi)植物的材料來(lái)源，但鈦金屬材料也有其自身缺點(diǎn)，如彈性模量高，成骨活性低等，不能適合嚴(yán)重骨缺損等情況下修復(fù)骨組織的需要。因此，臨床急需開發(fā)一種能長(zhǎng)期在人體中生存并發(fā)揮作用的骨替代材料。本文正是基于此開展相應(yīng)的研究。
　　目的：制備新型由鉭（Ta）和鈣（Ca）離子注入表面改性的纏繞型多孔鈦（EPT），并探索其對(duì)機(jī)體成骨活性

2、的影響。
　　方法：以醫(yī)學(xué)上常用的金屬材料鈦?zhàn)鳛槌霭l(fā)材料，采用纏繞冷壓，制備 EPTs；應(yīng)用等離子體浸沒離子注入技術(shù)，并用Ta和Ca分別對(duì)其進(jìn)行表面改性；應(yīng)用掃描電鏡和X射線光電子能譜分析進(jìn)行表征分析，靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其力學(xué)性能；與MG-63細(xì)胞共培養(yǎng)，應(yīng)用顯微技術(shù)，光學(xué)比色技術(shù)分析器對(duì)細(xì)胞黏附、增殖和分化的影響；流式細(xì)胞術(shù)分析細(xì)胞的鈣化水平；實(shí)時(shí)PCR和Western blot用于檢測(cè)基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)表達(dá)情況；將EPTs植入兔體

3、內(nèi)，應(yīng)用推出實(shí)驗(yàn)、micro CT、共聚焦顯微技術(shù)、背散射掃描電鏡等分析表面改性EPT誘導(dǎo)新骨形成能力。
　　結(jié)果：⑴本實(shí)驗(yàn)采用纏繞沖壓獲得纏繞性多孔鈦--EPTs，平均孔隙率55%，平均孔徑130微米；⑵表面改性的EPTs的表面鏈接了Ta離子和Ca離子，分布均勻，改性前后材料間的屈服強(qiáng)度、彈性模量無(wú)明顯差異（P>0.05）；⑶離體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)Ta和 Ca表面改性的EPT能上調(diào)細(xì)胞成骨相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平和相關(guān)蛋白的表達(dá)水平（P<0

4、.05)，促進(jìn)細(xì)胞的黏附、增殖、分化和礦化能力（P<0.05)；Ta離子改性的EPT比 Ca改性的EPT具有更好的生物相容性（P<0.05)；⑷成功構(gòu)建了兔動(dòng)物模型，將EPT植入兔股骨。經(jīng)Ta和Ca表面改性的EPT植入體內(nèi)后材料表面和內(nèi)部成骨明顯增加（P<0.05)，誘導(dǎo)骨長(zhǎng)入能力增強(qiáng)（P<0.05)；而且，Ta離子改性的EPT效果更好（P<0.05)。
　　結(jié)論：成功制備了經(jīng)Ta和Ca表面改性的EPT，Ta和Ca表面改性的EPT