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前成骨细胞MC3T3-E1在梯度TiO2涂层修饰钛上的增殖与分化
目的:为改善纯钛的生物活性,对其表面进行梯度氧化钛生物活性涂层修饰,观察前成骨细胞MC3T3-E1在梯度氧化钛涂层修饰的钛上的黏附、增殖、形态和分化,评价该梯度涂层的生物活性.方法:实验于2006-03/12在清华大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成.①梯度涂层的制备:先用阳极氧化的方法在纯钛上制备一层致密的氧化钛膜,而后在该致密膜上用微弧氧化法生成一层多孔的氧化钛膜.②细胞接种:将前成骨细胞MC3T3-E1接种到梯度涂层修饰的钛试件上(梯度改性试件),未修饰的钛和只有一层氧化钛修饰的钛试件也同样接种细胞作为参照.③观察指标:接种3 h和6 h后用MTT的方法检测细胞的黏附情况;培养3 d后用扫描电镜观察细胞的生长形态;分别在培养7,14和21 d后用MTT的方法分析MC3T3-E1细胞的增殖情况;将接种细胞的3种试件放于诱导培养基中,诱导培养28 d后通过检测碱性磷酸酶的活性来分析细胞向成骨细胞的分化情况.结果:①接种3 h后,在未修饰的钛和氧化改性试件上黏附的细胞数相近,比在梯度改性试件上的黏附细胞数要少;6 h后在梯度改性试件上的细胞数的增加更显著,是未修饰的钛上细胞数的1.5倍.②培养3 d后扫描电镜观察到细胞在所有材料上都能够正常生长,细胞在3种材料上的形态比较相似,都表现出正常MC3T3-E1细胞的形态.③MC3T3-E1细胞在所有试件上都随时间而有所增殖.在梯度改性试件上的细胞数高,未修饰的钛上的细胞数少,在7 d的差别不是很明显,而第21天时梯度改性试件上的细胞数是纯钛上细胞数的4倍.④在诱导培养基中培养28 d后,在梯度改性试件上培养的MC3T3-E1细胞的碱性磷酸酶活性是高的,是纯钛试件的2倍.结论:MC3T3-E1细胞在梯度改性试件上的黏附、增殖和分化都是3种试件中好的,表明梯度氧化钛涂层修饰的钛比纯钛或只有一层氧化钛修饰的钛都具有更好的生物活性.
