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激光熔覆生物陶瓷涂层体外生物相容性研究
目的研究钛合金表面激光熔覆原位合成的陶瓷涂层是否具有体外生物相容性.方法将激光熔覆原位合成的涂层材料植入小鼠的大腿肌肉内;分别放入骨髓晚期红系祖细胞培养液、成纤维细胞骨的培养液、骨髓细胞与外周血红细胞的混合培养液,观察涂层对小鼠肌肉、骨髓细胞与外周血红细胞及成纤维细胞形态是否有显著影响,是否对它们有毒副作用,测定对晚期红系祖细胞增殖是否有影响;此外,用小鼠做急性毒性实验来检验陶瓷涂层是否对机体具有急性毒性.结果激光熔覆获得的涂层对小鼠的大腿肌肉、骨髓细胞与外周血红细胞及成纤维细胞形态没有显著的影响,均无毒副作用,不影响晚期红系祖细胞增殖,也不会对小鼠产生急性毒性.结论激光熔覆钙磷涂层具有较好的体外生物相容性,是一种生物陶瓷涂层.
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纯钛表面激光熔覆处理的进一步实验研究
目的 探讨激光熔覆后钛表面多孔形貌对细胞黏附、增殖和分化的影响.方法 在氩气保护环境中应用脉冲式掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)对45 μm钛粉颗粒在钛片表面进行激光熔覆,采用场发射扫描电镜(SEM)观察钛片表面微观形貌,能量弥散X射线谱(EDS)检测钛片表面成分;采用小鼠骨髓基质干细胞BMSCs体外培养评价喷砂酸蚀组(A组)和激光熔覆组(B组)的生物相容性.SEM观察BM-SCs在钛表面的黏附状况,细胞计数试剂盒(CCK-8)检测法和碱性磷酸酶(AKP)活性检测评价钛片对BMSCs增殖和分化的影响.结果 与A组比较,B组互相连通的多孔钛表面更有利于BMSCs的黏附,也有利于BMSCs细胞的增殖和分化.结论 激光熔覆处理钛片表面可促进BMSCs黏附、增殖及分化,有望成为一种有效有前景的钛表面处理方法.
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纯钛表面激光熔覆处理的实验研究
目的 采用激光熔覆技术构建钛片表面微米级多孔形貌并探讨钛表面多孔形貌对细胞黏附、增殖和分化的影响.方法 本实验通过筛选预置式铺粉粘结剂,寻求激光熔覆佳参数,在氩气保护环境中应用脉冲式掺钕钇铝石榴石晶体(Nd∶YAG)激光熔覆45μm钛粉颗粒于钛片表面.采用场发射扫描电镜(SEM)观察钛片表面微观形貌,能量弥散X射线谱(EDS)检测钛片表面成分;采用小鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)体外培养评价光滑钛片组(A组)、激光轰击组(B组)和激光熔覆组(C组)材料的生物相容性.SEM观察BMSCs在钛表面的黏附状况,细胞计数试剂盒(CCK-8)检测法和碱性磷酸酶(AKP)活性检测评价钛片对BMSCs增殖和分化的影响.结果 选择九水硅酸钠做为旋涂粘结剂,在电流110 A、峰值功率2.2 kW的条件下Nd:YAG激光熔覆钛粉于钛片表面形成了互相连通的多孔结构,表面成分主要为钛.与A、B组比较,C组钛表面有较多BMSCs黏附,细胞增殖和分化,OD值较高.结论 激光熔覆处理钛片表面可促进细胞黏附、增殖及分化.
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激光熔覆技术制备的纳米钽-钛合金棒结构特征及生物相容性
目的：运用激光熔覆技术制备新型纳米钽-钛合金棒并研究其结构特征及生物相容性，为临床选用内固定提供依据。方法以纳米级钽粉（Ta，Tantalum）为原料，利用激光熔覆技术制备两侧具有对称纳米钽涂层的新型钛合金棒。SEM观察微观界面结构、测量孔隙直径并分析金相成分。采用MTT细胞毒性试验和ALP活性检测评价新型纳米钽-钛合金对MC3T3-E1细胞增殖和分化性能的影响。结果扫描电镜下观察到试样的Ta涂层表面呈粗糙多孔结构，钽粉颗粒间致密熔融，孔隙直径平均在200~300μm之间，加工过程前后成分一致；成分分析结果显示熔覆过程并未产生新的元素。两组材料皆可明显促进MC3T3-E1细胞增值，但新型纳米钽-钛合金性能更为优异，同时能够促进成骨细胞的骨化，差异具有统计学意义。结论激光熔覆技术可成功实现钽与医用钛合金的冶金结合，并使其拥有良好的表面结构和生物相容性。
