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近β钛合金表面双层辉光离子渗氮改性对成骨细胞黏附、增殖和成骨相关基因表达的影响
目的 研究近β钛合金(Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb,TLM)渗氮改性层对成骨细胞早期功能的影响,为探索口腔种植新材料提供依据.方法 圆片形TLM试样经抛光、清洗后均分为两组(每组20个),渗氮组表面采用双层辉光离子渗氮技术进行渗氮处理,另一组不处理作为对照组.将小鼠颅顶前骨细胞亚克隆14接种于试样表面,扫描电镜观察培养4h后细胞的黏附形态;甲基噻唑基四唑法检测3、5、7d后细胞增殖情况;检测7、14 d后细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性;荧光实时定量PCR (quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测细胞Runt相关转录因子2(Runt-relatedtranscription factor-2,RUNX2)、Ⅰ型胶原α1链、护骨因子、NF-κB受体激活蛋白配体(receptor activatorof NF-κB ligand,RANKL)mRNA的表达情况.结果 接种4h,渗氮组细胞伸展良好,有细丝状伪足伸出,细胞间连接紧密;培养3d,渗氮组细胞增殖A值(0.277±0.007)显著高于对照组(0.249±0.004)(P＜0.01);培养14d,渗氮组ALP活性(173.6±1.9)显著高于对照组(162.6±2.4)(P＜0.01);渗氮组RUNX2、Ⅰ型胶原α1链、护骨因子mRNA相对表达量均显著高于对照组(P＜0.05),RANKL mRNA相对表达量显著低于对照组(P＜0.05).结论 近β钛合金表面采用双层辉光离子渗氮改性后,改性层可促进成骨细胞早期黏附、增殖,利于成骨细胞分化,并提高细胞护骨因子mRNA表达量,抑制RANKL mRNA表达.
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口腔用近β钛合金双层辉光离子渗氮改性后腐蚀性能的实验研究
目的 研究生物医用近β钛合金(Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb,TLM)双层辉光离子渗氮改性前后的电化学腐蚀性能,为TLM在口腔种植和修复的临床应用提供依据.方法 利用双层辉光离子渗氮技术对TLM试件表面进行渗氮改性处理.应用金相显微镜、扫描电镜、辉光放电光谱分析仪、X线衍射仪、显微硬度仪测试试件表面性能(显微硬度测试时分别在渗氮改性前后试件上选择5个点进行测量);运用电化学测量系统分别测试并对比改性前后TLM在人工唾液中的电化学腐蚀性能.通过扫描电镜比较改性前后TLM表面形貌.结果 双层辉光离子渗氮技术可成功在TLM表面制备一层厚度为4～5 μm,致密、均匀的改性层,主要成分为Ti及Ti2N,且显微硬度由改性前的(236.8±5.4) HV 升至改性后的(871.8±5.2) HV;自腐蚀电压从-0.559 V升至-0.540 V,自腐蚀电流密度从2.091×10-7 A/cm2降低到7.188×10-8A/cm2,交流阻抗值增大,扫描电镜下可见改性层腐蚀孔直径约10 μm,直径大小及数量较改性均有所减少.结论 TLM表面可成功进行渗氮改性,同时在人工唾液中改性后TLM的耐腐蚀性能较改性前有所提升.
