新型鈦種植體涂層的構(gòu)建及其體外生物學(xué)性能的研究.pdf

1、純鈦及鈦合金因具有良好的機(jī)械力學(xué)性能及生物相容性，已廣泛應(yīng)用于矯形外科及口腔臨床。然而種植體相關(guān)感染仍是一個(gè)非常棘手且不易解決的術(shù)后并發(fā)癥之一，再者純鈦本身不能誘導(dǎo)骨沉積，因此，最新研究熱點(diǎn)主要是在如何提高種植體表面處理從而達(dá)到促進(jìn)早期骨結(jié)合的同時(shí)，降低種植體周圍感染的發(fā)生，能夠縮短整體治療時(shí)間，修復(fù)因炎癥、外傷等造成的骨缺損。本課題組前期構(gòu)建的包載rhBMP-2，SDF-1和OPG的雙層納米微球具有符合臨床要求的釋藥特性，可以有效抑制

2、破骨細(xì)胞活性，誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞募集遷移并向成骨向分化成熟，誘導(dǎo)鈣鹽沉積，形成骨組織。本課題以該雙層納米微球?yàn)榛A(chǔ)，采用振蕩滲涂交聯(lián)法在微弧氧化純鈦表面構(gòu)建新型功能性涂層，對(duì)涂層的釋藥特性進(jìn)行了初步研究，并且對(duì)該涂層的體外生物學(xué)性能進(jìn)行了初步評(píng)估，以期能夠?yàn)榉N植體早期愈合及骨缺損修復(fù)治療提供一條新思路。
　　研究方法：
　　1.以包載rhBMP-2，SDF-1和OPG的雙層納米微球?yàn)榛A(chǔ)，采用振蕩滲涂交聯(lián)法在微弧氧化純鈦表

3、面構(gòu)建新型功能性涂層，掃描電鏡觀察新型涂層的表面形貌。
　　2.初步研究新型功能性涂層體外釋藥特性。
　　3.通過(guò)細(xì)胞毒性試驗(yàn)（CCK-8法），口腔黏膜刺激試驗(yàn)以及溶血試驗(yàn)對(duì)涂層體外生物安全性進(jìn)行初步研究。
　　4.分別采用破骨前體細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞與涂層材料共培養(yǎng)的方法，對(duì)新型功能性涂層抑制破骨功能的特性以及對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨效應(yīng)的影響進(jìn)行體外研究。通過(guò)細(xì)胞募集實(shí)驗(yàn)對(duì)新型功能性涂層對(duì)干細(xì)胞遷移募集的影響進(jìn)行研

4、究。
　　研究結(jié)果：
　　1.通過(guò)振蕩滲涂交聯(lián)法在微弧氧化純鈦表面成功制備出新型功能性涂層，掃描電鏡下觀察該涂層具有良好的表面形貌，低倍鏡下可見(jiàn)雙層微球幾乎占據(jù)所有的微孔中，孔隙覆蓋率極高，高倍鏡下可見(jiàn)微球良好的分布于各微孔中，微球與微球之間，微球與微孔之間均通過(guò)明膠緊密交聯(lián)。
　　2.新型功能涂層的體外釋藥特性表現(xiàn)為一定的初期突釋和后期持久釋放；前24小時(shí)三種因子各自有約15％-20%從新型功能性涂層中釋放，后期緩慢

5、釋放可達(dá)30天以上。釋藥特性同雙層載藥納米微球相似，且隨著pH值的下降，各因子的快速釋放效應(yīng)更明顯。
　　3.細(xì)胞毒性試驗(yàn)表明新型功能性涂層基本無(wú)細(xì)胞毒性，口腔黏膜刺激實(shí)驗(yàn)表明新型功能性涂層無(wú)黏膜刺激性，溶血試驗(yàn)表明新型功能性涂層無(wú)溶血性，因此，可初步認(rèn)為該涂層材料具有良好的體外生物安全性。
　　4.通過(guò)破骨前體細(xì)胞與涂層材料共培養(yǎng)可以得出該涂層具有一定的抑制破骨細(xì)胞成熟分化的作用；通過(guò)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)可以得出該涂層

6、具有一定的促進(jìn)干細(xì)胞募集遷移的作用；通過(guò)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化及成骨誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)可以得出該涂層一定程度上促進(jìn)干細(xì)胞成骨向分化，并促進(jìn)鈣鹽沉積形成骨組織。
　　結(jié)論：
　　本課題構(gòu)建出來(lái)的鈦種植體表面新型功能性涂層具有良好的表面形貌，體外釋藥基本符合臨床要求，具有良好的體外生物安全性，一定的抑制破骨分化及促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞遷移募集以及促進(jìn)成骨向分化成熟的作用。因此，本課題構(gòu)建的新型鈦種植體涂層是一種潛在的能夠促進(jìn)植體早期愈合及促進(jìn)