SiC納米線三維結構的制備與生物相容性.pdf

1、發(fā)展強度高、韌性大、具有優(yōu)異生物學性能的齒科復合材料已成為齒科修復材料研究的焦點問題。SiC納米線因其具有穩(wěn)定的物理、化學性能、優(yōu)異的光學、電學、力學性能及相應的生物學特性，成為探討臨床應用生物材料的首選材料。本文采用新的合成方法來制備不同長度的SiC納米線，并對其微觀結構進行了分析表征，研究了SiC納米線對細胞的生物相容性及SiC納米線三維結構的動物實驗的安全性測試。
　　本文采用氣氛壓力熱處理工藝，以單晶硅片和石墨為原料在低溫

2、下合成出SiC納米線。該納米線具有單晶的面心立方結構，呈現(xiàn)彎曲狀，其生長遵循由下向上的氣-液-固（VLS）機制。隨后通過硼酸、硅溶膠和蔗糖為原料，合成出一種非晶態(tài)的含硼SiO2/C納米復合粉體，并通過氣氛熱處理工藝獲得大量SiC納米線。納米線的尺寸均勻、結構為單晶面心立方相、純度高。分別分析了兩種不同工藝的SiC納米線的生長機制。
　　體外生物相容性采用納米及微米兩種長度的SiC納米線進行。噻唑藍比色法（MTT）結果表明，微米級長

3、度的SiC納米線體外生物相容性良好。而納米長度的納米線與對照組相比，隨著納米線濃度的提高，對細胞的生長有明顯的抑制作用，細胞存活率顯著下降。 Western Blot檢測凋亡相關蛋白因子研究顯示，長度為微米級的SiC納米線與對照組比較無明顯差異；而長度為納米級的納米線作用于MC3T3-E1細胞24h后，細胞中Bax和cleaved-Caspase3蛋白的表達隨納米線作用濃度的升高呈上升趨勢, Bcl-2蛋白的表達隨納米線作用濃度的升高呈

4、下降趨勢，均與對照組比較有差異，具有統(tǒng)計學意義。氧化應激反應結果表明，納米長度的SiC可以誘導細胞產生氧化應激反應,造成膜脂在細胞和組織水平發(fā)生過氧化損傷,引起細胞的凋亡。細胞內ATP實驗進一步證實了納米長度的SiC納米線對細胞的凋亡是主要通過線粒體通路進行的。而微米長度的SiC納米線，細胞形態(tài)學與正常細胞基本相同，呈梭形、貼壁生長，細胞存活率、凋亡相關蛋白因子及氧化應激反應檢測均與正常細胞組實驗結果無明顯差異，表現(xiàn)了良好的體外生物相容

5、性。
　　動物實驗采用由微米長度的SiC納米線構成的三維結構進行，包括口腔黏膜刺激實驗、急性全身毒性實驗以及溶血研究?？谇火つご碳嶒灲Y果表明，兔子術后2周內，無一死亡，均活動正常，飲食正常。黏膜未見上皮角化或過度角化現(xiàn)象，黏膜組織整體細胞分層排列次序清楚均勻，基底部膜性結構完整連續(xù)。急性全身毒性試驗在成熟小白鼠體內進行。納米 SiC三維結構浸提液注入后，未見任何異常反應抑或急性中毒癥狀，沒有出現(xiàn)死亡病例，未引起小白鼠體內各器官結