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纯钛铸造包埋材料成分对铸型力学性能的影响
目的 通过测量铸型性能进一步优化自行研制包埋材料各组分的配比.方法 使用自行研制的包埋材料,根据L9(34)正交实验设计9个实验组和1个商品化纯钛包埋材料对照组,每组包埋材料制备80 mm×20 mmx 20 mm的条状试样15个,测量试样常温抗折强度、高温抗折强度及残余抗折强度.9个实验组制备直径5 mm、高25 mm的圆柱状试样各1个,测定室温至1150℃的热膨胀曲线.结果 粉料占耐火材料总重的百分含量和粉液比对3种抗折强度的影响较大,当粉料占耐火材料总重的35％,粉液比为7.5∶1时可获得较高的常温抗折强度和高温抗折强度,残余抗折强度适中.9个实验组的热膨胀曲线基本一致,平均线膨胀系数为(4 ～5)×10-6/℃.结论 通过控制粉液比、粉料占耐火材料总重的百分含量等指标,自行研制包埋料制备的铸型各项抗折性能可与商品化材料接近.
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全瓷冠熔附纯钛小基台种植修复体的临床应用
目的 采用全瓷冠熔附纯钛小基台的方法制作种植体支持的修复体,并进行临床修复效果评价.方法 机械加工制作颈环及轴壁薄的纯钛小基台,计算机辅助制作(computer aided manufacture,CAM)与基台匹配的全瓷冠,通过烧结遮色瓷将全瓷冠熔附于小基台上,获得修复体.对5例患者的6颗缺失牙进行修复,并对修复体进行临床效果评价.结果 成功制作全瓷冠熔附纯钛小基台修复体6个.经临床评价,修复体在表面、外形、边缘及色泽等方面在修复时和修复1年后均获得满意的效果.结论 全瓷冠熔附纯钛小基台修复体可作为种植义齿美学修复的新选择.
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选区激光熔化制作可摘局部义齿钛合金支架成形质量初探
目的 用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)制作可摘局部义齿(removable partial denture,RPD)钛合金支架,评估其加工精度、内部质量及适合性,为SLM的临床应用提供参考.方法 以1例患者的石膏模型为工作模型,扫描并设计RPD支架,SLM制作8个RPD钛合金支架(Ti-6Al-4V).三维扫描支架,将获取的表面三维数据与原CAD模型对比,评价SLM钛合金支架的加工精度.以传统铸造纯钛支架为对照组,通过X线分析两组支架内部质量,并检查支架在石膏模型上就位的适合性.结果 SLM制作的RPD钛合金支架的加工精度为(0.089±0.076) mm,均方根误差为0.103 mm,支架内部无肉眼可见的气孔、裂痕等缺陷,支架与石膏模型紧密贴合,无明显翘动,适合性良好,与铸造纯钛支架相比无明显差别.结论 SLM制作的RPD钛合金支架成形质量良好.
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三维打印三维网状钛合金支架的生物力学性能初探
目的 通过检测三维打印的三维网状钛合金的生物力学性能,评估以三维网状结构为单元的下颌骨钛支架的临床应用前景.方法 采用金属三维打印中的电子束选区熔化制备丝状、板状和三维网状(支架丝直径分别为0.35、0.50和0.70 mm,分布密度分别为密集型和稀疏型)钛合金试件.能量色散X射线谱分析试件表面元素,拉伸和三点弯曲实验检测生物力学性能,压缩实验测试三维网状试件的力学性能.结果 三维打印的钛合金表面元素、力学性能可满足外科钛合金植入物的国内外标准.三维网状试件的压缩性能曲线与脆性材料相似,达到承载极限后即刻破坏,无明显塑性变形阶段.三维网状试件的支架丝直径和分布密度可明显影响抗压强度.结论 三维打印的三维网状钛合金支架可通过网状结构单元的优化设计,获得高孔隙率、合适孔径以及足够抗压强度等特性,以满足下颌骨修复的需要.
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选区激光熔化和电子束熔化制作上颌全口义齿钛合金基托适合性及微观结构的比较
目的 对比选区激光熔化(selective laser melting,SLM)和电子束熔化(electron beam melting,EBM)制作的上颌全口义齿钛合金基托的适合性和微观结构差异,为三维打印的口腔临床应用提供实验依据.方法 采用标准上颌无牙颌模型,计算机辅助设计(computer aided design,CAD)上颌全口义齿基托,使用SLM、EBM设备三维打印钛合金基托各10个,即SLM组和EBM组;以传统手工铸造的上颌全口义齿钛合金基托10个(铸造组)作为对照.将每个基托从前至后分成3个区段:尖牙远中区、第一磨牙中央区和边缘封闭区.体视显微镜测量并记录基托与石膏模型的间隙,以间隙量作为评估适合性的指标.用扫描电镜观察3组钛合金试件微观结构.结果 铸造组尖牙远中区、第一磨牙中央区和边缘封闭区的间隙量为(99.4±17.0)、(98.2±26.1)、(99.6±16.1) μm;SLM组为(99.4±22.8)、(83.1±19.3)、(103.3±13.8)μm;EBM组为(248.3±70.3)、(279.1±71.9)、(189.1±31.6) μm.对于相同测量区域,SLM组与铸造组间隙量差异均无统计学意义(P＞0.05);EBM组与SLM组、铸造组间隙量差异均有统计学意义(P＜0.05).铸造组钛合金基托表面光滑均匀,仍有一部分铸造缺陷.SLM组钛合金基托表面光滑均匀,少有烧结缺陷.EBM组钛合金基托表面粗糙,条索状分布,存在明显的烧结缺陷.结论 SLM制作的上颌全口义齿钛合金基托在形态、适合性、微观结构方面均可达到临床要求,可进一步进行临床应用研究;且相比于传统铸造方法,其在微观结构方面更具优势.而EBM钛合金基托的适合性和微观结构仍有所欠缺,尚待改进.
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激光熔覆沉积快速成形纯钛试件的性能研究
目的 通过比较激光熔覆沉积快速成形(laser melted rapidly solidified forming,LMRSF)技术和铸造技术制作的纯钛试件的组织结构和力学性能,为LMRSF技术在口腔修复中的应用提供依据.方法 以纯钛粉末为原料,应用LMRSF技术制作LMRSF纯钛试件6个.制作铸造纯钛试件6个作为对照.测定试件的抗拉强度和显微硬度,扫描电镜观察试件的组织结构和拉伸断口的形貌特征.结果 LMRSF纯钛试件组织均匀细致,呈现针状细小晶粒,抗拉强度和维氏显微硬度分别为(510.0±21.2)MPa和(201.4±14.5)MPa,高于铸造纯钛试件[分别为(425.0±35.1)MPa和(186.5±9.5)MPa],差异均有统计学意义(P<0.01).结论 LMRSF纯钛试件的组织结构和力学性能优于铸造纯钛试件,更适合用于制作活动义齿支架.
关键词： 钛 计算机辅助设计 激光熔覆沉积快速成形 -
选区激光融化成形钛合金个性化舌侧托槽粘接强度初探
目的 研究选区激光融化技术制作的钛合金个性化舌侧托槽的粘接强度,以确定其能否满足临床应用的要求.方法 选择80颗离体前磨牙,按照随机数字表随机分成个性化舌侧托槽组(选区激光熔化制作)和普通托槽组(3M不锈钢托槽)(每组40颗),每组细分为剪切实验亚组和拉伸实验亚组(每亚组20颗).采用35％的磷酸酸蚀后用粘接剂(3M Unitek)粘接托槽,并于室温下保存24 h,采用电子万能实验机进行剪切和拉伸实验,记录牙面粘接剂残留指数(adhesive remnant indexes,ARI)计分值和托槽脱落时的大载荷,并计算得到剪切强度和拉伸强度.结果 个性化舌侧托槽组剪切强度[6.80(6.20,8.32) MPa]显著小于普通托槽组[10.46(9.72,11.48) MPa](Z=-3.463,P＜0.05)；拉伸强度[(6.93±1.21) MPa]显著大于普通托槽组[(5.88±1.23) MPa](t=2.81,P＜0.05).结论 本项研究制作的个性化舌侧托槽的剪切强度小于普通不锈钢托槽,拉伸强度大于普通不锈钢托槽,但均能满足临床应用要求.
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电子束选区熔化制备钛合金支架的生物相容性研究
目的 评估电子束选区熔化制备的钛合金的生物相容性,以期为钛合金的临床应用提供参考.方法 选用Ti-6Al-4V,以电子束选区熔化制备的钛合金试件与骨髓间充质干细胞共培养为钛合金组,以单纯细胞培养为对照组,通过细胞计数、细胞骨架染色和茜素红染色评估细胞相容性.12只比格犬下颌骨右侧体部制备长24 mm的块状缺损,以电子束选区熔化制备的网状钛合金作为支架修复缺损.分别于术后1、3、6、12个月通过大体、CT和组织学观察评估组织相容性.结果 培养1、3、5、7d钛合金组A值与对照组差异无统计学意义(P＞0.05).细胞骨架染色显示细胞在钛合金上生长良好,肌动蛋白纤维束平行排列,荧光染色均匀,与对照组相比无明显差异;经成骨诱导21 d后,两组细胞外基质钙盐含量A值分别为5.7±0.7、5.1±0.6,差异无统计学意义(P＞0.05).全部动物均耐受手术,术区愈合良好;术后CT显示网状钛合金支架固位良好,未引起周围骨吸收,下颌骨连续性得到恢复;组织学结果显示,动物肝脏和肾脏未出现毒性反应;网状支架未引起周围软组织炎症反应,网状支架与宿主骨结合良好.结论 电子束选区熔化制备的钛合金有良好的生物相容性.
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三维打印钛板支抗前方牵引治疗骨性Ⅲ类错(牙合)畸形的初步应用
根据患者的牙根位置、恒牙胚位置等,设计个性化钛板,三维打印钛板,植入上颌骨,为前方牵引治疗提供骨性支抗.前方牵引治疗后,上颌骨明显向前生长.前方牵引中应用三维打印钛板作为支抗,可有效促进上颌骨生长.
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RG实验低熔瓷与钛的结合性能分析
目的测试作者自行研制的 RG 实验低熔瓷与钛的结合性能. 方法铸造 10 mm ×5 mm×1.4 mm 钛片 5 个,于钛片表面依次熔附 RG 实验遮色瓷和牙本质瓷总厚度 1 mm.采用扫描电镜观察钛瓷界面形貌并做能谱分析.采用铸造法制备 28 mm ×3 mm×0.5 mm 的 NiCr合金试件 6 个,纯钛试件 18 个.于 NiCr 合金试件中份8 mm ×3 mm 处熔附 1mm Vita 常用瓷;钛试件分为 3 组,每组 6 个,于试件中份8 mm×3 mm 处分别熔附 1 mm RG 实验低熔瓷、VITA TITANKERAMLK瓷和Noritake super porcelain Ti-22 瓷.在实验机上采用 3 点弯曲法测试金瓷分离时的载荷.采用金瓷修复体制作方法制作 RG 实验钛瓷冠.结果扫描电镜观察发现遮色瓷与钛之间无明显缝隙存在,遮色瓷与钛之间存在一个约1 μm过渡层,能谱分析发现该过渡层的主要化学元素为 Ti、Si、O.NiCr 合金-VITA 瓷试件的分离加载为(12.733±3.297)N,钛-VITA TITAN、钛-Noritake 瓷试件和钛-RG实验瓷的分离加载分别为(7.233±2.539)N、(5.533±1.199)N 和(6.316±1.433)N.经统计检验,3种钛瓷试件之间差异无显著性(P>0.05);而 3 种钛瓷样本的分离加载均明显低于 NiCr 合金与瓷的分离载荷,差异有极显著性(P<0.01).钛瓷冠瓷面完整无裂纹.结论 RG瓷与钛具有良好的结合界面,其结合力可以达到临床应用的要求,说明 RG 瓷与钛具有较好的匹配性.
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钛种植体表面磷酸化与仿生矿化的实验研究
目的 探讨钛表面磷酸化处理的方法,并观察磷酸化钛表面在模拟体液内进行仿生矿化的实验效果,以期为钛种植体表面改性提供新的研究思路.方法 用磷酸对钛表面进行酸蚀处理,再以此为仿生模板进行体外仿生矿化研究.结果 钛磷酸化处理后形成粗糙、多孔的表面,再经高温高压处理,生成与钛表面化学键合的Ti( H2PO4)3晶体层,此层富含- OH及- PO43-离子,具备生物矿化诱导功能,从而活化钛种植体表面.结论 磷酸酸蚀可以实现对钛种植体表面的磷酸化改性.
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两种波段紫外线对微弧氧化纯钛表面理化性质及体外生物活性影响的研究
目的 探讨A波段紫外线( ultraviolet A,UVA)和C波段紫外线(ultraviolet C,UVC)对微弧氧化纯钛表面理化性质及体外生物活性的影响,以期探索新的种植体表面处理方法.方法 医用纯钛片微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)处理后,用15W UVA汞灯[λ=(360±20) nm]和15WUVC灭菌灯[λ=(250±20) nm]分别对钛片照射24h.实验分3组:MAO组、MAO+ UVA组、MAO+ UVC组.采用扫描电镜、表面接触角测量仪、X射线能谱仪、X射线衍射仪分析钛片表面理化性能.双金鸡宁酸色度法测定浸泡2、6、24 h后钛片蛋白吸附率,Hoechst细胞核免疫荧光染色实验计算各组材料表面培养MG-63细胞1、2、4h的细胞黏附率,扫描电镜观察细胞形态.结果 3组材料表面形貌、晶相、元素组成均无明显差别；MAO+ UVC组、MAO+ UVA组和MAO组表面接触角分别为(65.34±1.16)°、(44.64±1.28)°和(3.41±0.48)°,3组间差异有统计学意义(P＜0.001).MAO+ UVC组蛋白吸附率在2h达到大值(48.16±1.24)％,显著高于MAO组[(8.22±2.99)％]和MAO+ UVA组[(5.29±2.27)％,P＜O.001]；培养1、2、4h后MAO+ UVC组表面细胞黏附率[分别为(40.71±4.08)％、(53.72±2.38)％、(70.32±2.85)％]均显著高于相应MAO组和MAO+ UVA组(P ＜0.05)；MAO+ UVC组表面细胞伸展良好,MAO+ UVA组与MAO组无明显差别.结论 UVC照射微弧氧化纯钛表面可提高材料的生物活性,利于细胞的黏附和伸展.
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纯钛不同形貌表面对骨髓间充质干细胞体外生物学行为的影响
目的 探讨纯钛不同形貌表面对骨髓间充质干细胞(MSC)黏附、增殖、分化的影响.方法 制备抛光纯钛(MP)、纳米管(TNT)、喷砂酸蚀(SLA)表面,通过扫描电镜(SEM)观察试件表面形貌,激光扫描共聚焦显微镜测量表面粗糙度,表面接触角分析仪分析表面水接触角.通过免疫荧光染色观察不同钛表面MSC形态,细胞计数法检测细胞早期黏附数量,CCK-8法检测细胞增殖,碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒检测ALP活性.采用单因素方差分析进行统计分析,LSD-t检验进行两两比较.结果 TNT组表面见排列有序、管径约为80 nm的纳米管,SLA组呈微米-亚微米二级孔洞结构.SLA组表面粗糙度(Sa=1.39μm、Sq=1.75μm)高,TNT组(Sa=1.15μm、Sq=1.48μm)其次,MP组(Sa=0.87μm、Sq=1.14μm)低,差异有统计学意义(FSa=28.54、FSq=24.70,P<0.01).TNT组表面接触角(8.11°)小,亲水性佳,差异有统计学意义(F=16.32,P<0.01).细胞免疫荧光染色显示MP组MSC呈方形,TNT组MSC呈长梭形,SLA组MSC呈多角形.TNT和SLA组接种30 min后的细胞黏附量(132.45、176.90个/视野)高于MP组(64.80个/视野),差异有统计学意义(F=12.05,P<0.01),接种60 min后各组间差异无统计学意义.CCK-8结果显示,接种1、7 d后各组间差异无统计学意义;接种3、5 d后,MP组细胞增殖活性高,TNT组其次,SLA组低,差异有统计学意义(F3 d=175.44,P3 d<0.01;F5 d=6.329,P5 d=0.02).细胞分化结果显示,7、14 d TNT组ALP活性(ALP7 d=156.34 U/gprot、ALP14 d=153.48 U/gprot)均显著高于MP(ALP7 d=68.21 U/gprot,ALP14 d=102.73 U/gprot)和SLA(ALP7 d=65.30 U/gprot、ALP14 d=86.53 U/gprot)两组,差异有统计学意义(F7 d=4.93,P7 d=0.04;F14 d=6.49,P14 d=0.02).结论 与微米级SLA表面相比,纳米级TNT表面呈高度亲水性,并更利于MSC的黏附、增殖和骨向分化.
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钛表面儿茶酚化聚电解质多层膜对蛋白质的吸附研究
目的 探讨钛表面儿茶酚化聚电解质多层膜对蛋白质的吸附行为,为钛种植体表面改性提供参考.方法 根据本课题组前期建立的方法,采用脂多糖胺纳米囊泡(NPs)和3,4-二羟苯基丙酸反应制备儿茶酚接枝率为40％的儿茶酚化NPs(cNPs);采用透明质酸(HA)和多巴胺反应制备儿茶酚接枝率为10％的儿茶酚化透明质酸(cHA).利用层层自组装技术,以cNPs为引发层、cHA/NPs为阴、阳离子聚电解质,在钛或石英表面构建含3个(cHA/NPs)双层的儿茶酚化聚电解质膜[(基底-cNPs-(cHA/NPs)3],记为cPEM.同时以NPs为引发层,构建含(HA/NPs)3的未儿茶酚化聚电解质膜(PEM).采用红外光谱分析膜表面化学组成、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)检测膜表面粗糙度,Zeta电位分析仪记录膜表面Zeta电位.选取4种等电点(pI)分别小于、等于、大于生理pH 7.4的蛋白质:牛血清白蛋白(BSA,pI=4.7)、纤连蛋白(Fn,pI=5.8)、牛血红蛋白(BHb,pI=6.8～7.0)、多聚赖氨酸(PLL,pI=9.74),以其为模型蛋白,用0.15 mol/L的NaCl配制成1 mg/mL的水溶液.采用石英晶体微天平(QCM)实时动态监测膜表面蛋白吸附情况、原子力显微镜观察样品蛋白吸附前后形貌,LSCM、荧光酶标仪分别分析荧光标记蛋白在膜表面吸附情况,并测试荧光标记蛋白的吸附量.使用SPSS 20.0对数据进行单因素方差分析、SNK和LSD法进行比较,P<0.05认为差异有统计学意义.结果 LSCM结果表明,石英表面粗糙度为(301±12)nm,组装cPEM、PEM后,表面粗糙度增加,分别为(656±88)、(446±25)nm,组间差异具有统计学意义(F=66.974,P<0.001).cPEM组的红外谱图中出现儿茶酚中的苯环(νC=C)、PEM组的胺基和烷基、多糖中的糖醛酸环等特征峰,证实钛表面引入cPEM和PEM.组装过程中Zeta电位呈锯齿状交替上升,cPEM组表面电位为+22.53 mV,PEM组的表面电位为+17.36 mV.QCM结果表明,生理pH下,所有表面均基本不吸附PLL.在不同表面,BSA和BHb的吸附量cPEM组>PEM组>Ti组.原子力显微镜下可见cPEM、PEM组表面为分布均匀的水滴形海岛状结构,吸附BSA后,表面可见圆盘状结构,且cPEM组量大于PEM组,说明可能BSA在cPEM组表面的吸附量大于PEM组.采用LSCM和荧光酶标仪分析绿色荧光标记蛋白在不同表面的吸附情况,发现在不同种膜表面,同一蛋白吸附量cPEM组>PEM组>Ti组;在同一种膜表面,不同蛋白吸附量BSA>Fn>BHb.结论 本实验研发的聚电解质多层膜对钛表面进行改性后,能提高蛋白在表面的吸附,儿茶酚化改性则进一步促进这种吸附.蛋白吸附的驱动力可能主要源于静电相互作用和儿茶酚基团对蛋白偶联捕捉作用.
关键词： 钛 蛋白 吸附 儿茶酚化聚电解质多层膜 -
激光酸蚀联合纳米管与喷砂酸蚀粗化种植体的对比研究
目的研究激光酸蚀联合纳米管与喷砂酸蚀（SLA）的钛种植体表面粗化处理方法，分析比较不同表面理化特性的差异。方法自制表面光滑钛种植体分两组：一组依次采用LT-G20W光纤激光打标机轰击、18％盐酸和49％硫酸的混合物酸蚀、阳极氧化法制纳米管3个工序联合粗化光滑面的纯钛种植体表面；另一组依次采用喷砂（Al2O3颗粒）、18％盐酸和49％硫酸的混合物酸蚀法2个工序粗化钛金属表面。通过扫描电镜（SEM）观察两种植体表面形貌；应用表面电子探针（EPMA）对种植体表面的元素组成和元素化合状态进行分析；应用3D表面形貌仪在白光共聚焦扫描模式下对种植体表面粗糙度进行测试分析。并对两者的表面形貌、化学组分、表面粗糙度等指标进行比较分析。结果成功制备两种粗化的钛种植体表面。激光酸蚀联合纳米管表面的粗糙度大于SLA表面的粗糙度。激光酸蚀联合纳米管组：轮廓算术平方差Ra＝（8.19±0.09）μm，轮廓各点高度均方根Rq＝（10.64±2.10）μm，轮廓大峰高度Rt＝（43.42±6.18）μm；SLA组：Ra＝（2.09±0.13）μm，Rq＝（2.70±0.18）μm，Rt＝（15.36±0.50）μm，两者统计学差异具有统计学意义（tRa=-16.709，tRq=-9.206， tRt=-10.178，P＜0.05）；激光酸蚀联合纳米管组的表面清洁；SLA组表面可见尖锐的边缘，散在的一些Al2O3颗粒。结论采用激光酸蚀联合纳米管与SLA的钛表面处理方法均可以获得粗糙表面，前者较后者更为清洁规则，粗糙度更高，可控性更好。
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酸碱处理对多孔钛成骨细胞增殖和分化的影响
目的 研究酸碱处理对多孔钛表面小鼠前成骨细胞MC3T3-E1增殖及分化的影响.方法 粉末冶金法制备多孔钛,酸蚀处理后,NaOH浸泡不同时间,得到酸碱处理多孔钛(AAPT).制备AAPT试件73个,未处理多孔钛(NTPT)试件41个和未处理致密钛(NTDT)试件30个.采用扫面电镜观察表面形貌,BCA法检测蛋白吸附能力,筛选适宜的碱处理时间.对于NTPT及AAPT组试件,采用表面接触角分析仪与拉曼光谱仪分析表面水接触角和化学组成.对于NTDT、NTPT及AAPT组试件,CCK-8法检测细胞增殖活性,实时荧光定量聚合酶链反应检测碱性磷酸酶(ALP)及骨钙素(OCN)基因相对表达量.采用独立样本t检验和单因素方差分析进行统计分析,LSD-t检验进行两两比较.结果 12 h NaOH处理组(AA12PT)纳米结构为清晰,且蛋白吸附量(0.367 mg/ml)高(F=400.835,P<0.05),因此采用该组进行后续实验.AA12PT组试件表面接触角(22.08°)显著小于NTPT组(93.7°),差异有统计学意义(F=1.194,P<0.001).AA12PT组试件可见钛酸氢钠特征散射峰.接种3、5、7 d后,NTDT组的细胞增殖活性均高于AA12PT组(F3 d=245.517、F5 d=102.442、F7 d=119.047,P<0.001),AA12PT组均高于NTPT组(P3 d=0.005、P5 d=0.038、P7 d=0.010).接种7 d后,AA12PT与NTPT组的ALP基因和OCN基因相对表达量均高于NTDT组(FALP=13.698,PALP-AA12PT<0.001、PALP-NTPT=0.002;FOCN=175.859,POCN<0.001).接种14 d后,NTDT组的ALP基因及OCN基因相对表达量均高于NTPT组(FALP=33.691,PALP=0.045;FOCN=42.789,POCN=0.044).结论 酸碱处理可显著提高多孔钛材料的蛋白吸附量,促进成骨细胞的增殖、分化.
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酸碱处理多孔钛表面血清蛋白的吸附行为
目的：研究酸碱处理后的多孔钛表面血清蛋白吸附行为。方法采用粉末冶金法制备多孔钛材料，使用酸碱处理后制作酸碱处理多孔钛（AAPT）试件51个，同时制备未行酸碱处理多孔钛（NTPT）及致密钛（NTDT）试件各35个。采用扫描电镜（SEM）观察NTDT试件表面形貌，用表面接触角分析仪与全自动气体吸附仪测定三组的表面接触角和比表面积（SSA）。BCA法测定NTDT、NTPT及AAPT组试件不同时间的蛋白吸附量。采用单因素方差分析进行统计分析，LSD?t检验进行两两比较。结果 SEM显示NTDT表面光滑。AAPT组表面接触角（22.08°）显著小于NTPT组（93.7°）和NTDT组（75.69°），差异有统计学意义（F=392.02，P＜0.001）。AAPT组SSA（27.05）均高于NTDT组（3.74）和NTPT组（18.36），差异有统计学意义（F=4586.10，P＜0.001）。在各时间点，AAPT组吸附的蛋白质明显多于NTDT组和NTPT组（P＜0.001）；AAPT、NTPT和NTDT组表面的蛋白吸附随着时间逐渐增加，终达到稳定。结论酸碱处理后的多孔钛可显著提高材料表面的血清蛋白吸附量。
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钛表面聚合物静电作用固定骨形态发生蛋白2的实验研究
目的 探索以纳米金颗粒结合静电吸附方法 及化学反应将骨形态发生蛋白2(BMP-2)固定于钛(Ti)种植体表面的技术,为钛表面改性提供新的生物处理技术.方法利用化学方法合成负电聚合物BPP[BA-Pasp(MEA-DDP)-Pasp(DAP-CA)].直径10 mm、厚度0.3 mm的钛箔随机分为3组,分别进行处理:(1)纯Ti抛光组;(2)Ti/BPP组,磁控溅射法在纯钛表面喷涂纳米金颗粒,并连接BPP聚合物;(3)Ti/BPP/BMP-2组,在Ti/BPP组基础上通过静电吸附连接BMP-2蛋白.扫描电镜(SEM)观察各组表面形貌,检测表面亲水性、粗糙度和表面电位.荧光标记观察BMP-2连接及分布情况,并比较异硫氰酸荧光素(FITC)-BMP-2与Ti/BPP连接前后荧光强度的变化.Elisa法测试Ti及Ti/BPP表面BMP-2的整合率.单因素方差分析及独立样本t检验对数据进行统计分析,Bonferroni法进行两两比较.结果 荧光标记和SEM结果均显示BMP-2可有效连接在纯钛表面,FITC-BMP-2与Ti/BPP连接前荧光强度为124.000±0.968,连接后荧光强度为84.060±0.495,差异具有统计学意义(F=37.727,P<0.001).以Ti组电势为0时,Ti/BPP组表面电势为-31.2 mV,连接BMP-2蛋白后表面电势明显上升至+9.3 mV.Ti/BPP表面连接BMP-2整合率[(14.883±0.916)%]高于纯Ti抛光表面[(5.990±0.306)%;F=6.000,P<0.001].Ti/BPP组与Ti/BPP/BMP-2组表面亲水性明显高于Ti组,而三组表面粗糙度无明显差异.结论 联合运用纳米金颗粒及负电聚合物可有效将BMP-2固定于纯钛表面.
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激光选区熔化钛表面不同形貌对口腔链球菌黏附的影响
目的 探讨激光选区熔化(SLM)制造的钛试件表面不同形貌对变异链球菌和血链球菌黏附的影响.方法 通过喷砂、碱处理和阳极氧化在SLM钛片表面制备纳米网(NN组)和纳米管(NT组)表面形貌,并与喷砂SLM钛片(SB组)及未处理SLM钛片(SLM组)进行对比,通过扫描电镜、表面形貌分析仪、表面接触角测试仪对各组钛片表面形貌、粗糙度和亲水性进行表征.将各组钛片与变异链球菌和血链球菌共同培养24 h.通过菌落形成单位计数及细菌荧光染色分析比较不同表面形貌SLM钛片上2种细菌在的黏附活、死菌量及活死菌总量,进而评价SLM钛表面不同形貌对口腔链球菌黏附的影响.结果 SLM组表面为波浪状起伏微米形貌,SB组表面为沟嵴状起伏微米形貌;NN组表面和NT组表面形成了纳米网和纳米管结构.经表面处理的SB组、NN组和NT组较SLM组表面粗糙度降低(RaSB=2.87μm,RaNN=2.90μm,RaNT=2.65μm,RaSLM=7.19μm),亲水性提高(SLM组、SB组、NN组和NT组表面水接触角分别为76.90°、64.47°、23.17°和44.13°).菌落形成单位计数结果 显示,NT组表面变异链球菌和血链球菌的细菌密度为661.29和668.45 CFU/mm2,为各组低,且与其余组差异具有统计学意义(P<0.05);细菌荧光染色结果 显示,NT组表面变异链球菌和血链球菌的活死菌总平均荧光强度为281.17和303.58,亦为各组低,且与其余组差异具有统计学意义(P<0.05);NN组表面变异链球菌和血链球菌死菌比例为0.47和0.62,均显著高于其余各组(P<0.05).结论 在SLM起伏微米形貌基底上,阳极氧化纳米管具有较强的抗细菌黏附性能,碱处理纳米网抗细菌黏附性能弱于阳极氧化纳米管,但具有一定杀菌性能.
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多孔纯钛孔隙率及孔隙尺寸对蛋白吸附及成骨细胞分化的影响
目的：从分子生物学角度研究筛选利于蛋白质吸附、成骨细胞分化的合适孔隙结构,为多孔钛材料作为牙种植体提供研究基础及制备参数。方法筛选不同粒径(Ⅰ组：0~200μm、Ⅱ组：200~400μm、Ⅲ组：400~600μm)的NH4HCO3造孔剂颗粒,按照不同的质量分数(A组：20%、B组：30%)与钛粉均匀混合,粉末冶金法制备6组多孔纯钛试件,不添加造孔剂制备致密纯钛试件作为对照组；每组10个试件。蛋白定量试剂盒测定蛋白质吸附量以评价多孔纯钛试件的蛋白吸附能力,实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测Runt相关转录因子2(Runx2)、碱性磷酸酶(ALP)及骨钙素(OCN)基因表达量以评价成骨细胞分化水平。结果多孔纯钛的蛋白质吸附量高于致密纯钛(P<0.05),其中小平均孔隙尺寸及高平均孔隙率组较其余多孔纯钛组吸附更多蛋白质(P<0.05)。多孔纯钛的孔隙率和孔隙尺寸对成骨细胞分化的影响具有交互效应。成骨细胞培养第7天,仅AI组Runx2基因表达量高于对照组(P<0.05)；培养第14天,多孔纯钛各组Runx2基因的表达量均低于对照组(P<0.05)。成骨细胞培养7、14 d后,多孔纯钛各组ALP基因的表达量高于对照组(培养第7天,BⅢ组除外；培养第14天,AⅠ、AⅢ组除外)(P<0.05)。成骨细胞培养第7天,AⅠ、BⅠ组OCN基因的表达量较对照组及其他平均孔隙尺寸组高(P<0.05)；成骨培养第14天,仅BⅠ组OCN基因的表达量高于对照组(P<0.05)。结论本实验条件下,孔隙结构提高了纯钛试件的蛋白质吸附量,且平均孔隙率为53.3%、平均孔径为191.6μm的多孔钛试件利于小鼠前成骨细胞MC3T3-E1的成骨向分化。
