【摘要】：[背景]:牙種植技術因其理想的修復失牙效果在臨床上得到廣泛的應用。但因人工種植牙植入到骨內(nèi)后需有3～6個月的骨結(jié)合進程,在此期間一方面導致不能及時恢復患者的咀嚼及語言等功能,另一方面骨結(jié)合所需時間越長,期間在外力作用下出現(xiàn)失敗的風險越高。目前希望通過鈦表面處理技術加速種植體植入后的骨結(jié)合過程,實現(xiàn)即刻種植和早期負重已成為牙種植學研究的熱點之一。為了克服傳統(tǒng)微米級種植體在即刻種植體應用中的局限性,納米級修飾鈦種植體表面改性不斷被提出,納米級修飾能夠更好的模擬體內(nèi)骨組織環(huán)境,有效促進種植體-骨結(jié)合的發(fā)生、發(fā)展。另外,“種植體老化”也是臨床上常面臨的難題之一。已有研究證實傳統(tǒng)表面修飾種植體可隨保存時間延長出現(xiàn)表面能的改變,影響骨結(jié)合過程。本課題組前期的研究已證實紫外光催化(Ultraviolet,UV)可有效改善鈦種植體的表面能,提高骨結(jié)合效能。從理論上分析,采用體表面積更高的納米級修飾替代傳統(tǒng)微米級修飾種植體,紫外光催化的效能應隨材料比表面積增加而提高,但實際上UV處理納米級修飾鈦表面對其生物學及表面理化性能影響,特別是表面元素改變及電荷狀態(tài)的影響仍需要進一步探究。[目的]:研究紫外光處理對納米級修飾鈦表面理化性能及生物學活性的影響。[方法]:利用陽極氧化技術,在純鈦表面制作納米管形貌(AO組)并對其進行紫外光催化(AO+UV組)。采用掃描電鏡(SEM)、表面粗糙度測試儀、XPS能譜儀、接觸角測試儀、固體Zeta電位儀對材料表面的理化特性進行分析。采用體外蛋白吸附實驗和體外細胞學實驗來檢測兩組材料的早期生物學活性。[結(jié)果]:利用陽極氧化技術在純鈦表面穩(wěn)定的制備出70-100nm管徑的鈦納米管形貌。SEM及表面粗糙度結(jié)果顯示UV催化前后的鈦納米管表面在形態(tài)學表征和表面粗糙度上均未表現(xiàn)出明顯差異。UV處理提高了鈦納米管表面的親水性,接觸角由51.5°變?yōu)?.2°。采用XPS對鈦納米管表面UV催化前后元素組成進行分析發(fā)現(xiàn),UV催化降低了納米管表面無機物及有機物污染,并暴露出更多Ti3+、Ti4+位點。然而更值得注意的是O元素峰值的變化。經(jīng)紫外光催化后,鈦納米管表面酸性羥基峰值明顯減小而堿性羥基增多。通過兩組實時電位測定發(fā)現(xiàn),UV處理后的鈦納米管表面等電點降低,在體液條件下所攜帶的負電荷明顯減少。體外生物學實驗結(jié)果顯示,UV催化大大提高了蛋白在材料表面的吸附能力,AO+UV組鈦表面孵育3h吸附量甚至高于AO組24h吸附量。UV處理明顯提高了成骨細胞在鈦納米管表面的早期黏附活動,提高了成骨細胞在其表面的黏附率,影響細胞的黏附形態(tài),促進細胞骨架的改建和黏著斑的形成。[結(jié)論]:UV處理促進了鈦納米管的早期生物學活動,這與其表面酸堿性羥基改變導致的材料表面電荷變化有關。
[Abstract]:Background: dental implant is widely used in clinic because of its ideal restoration effect. However, it takes 3 to 6 months for the artificial implant teeth to be implanted into the bone. During this period, the mastication and language functions of the patients can not be restored in time, and the longer the time of bone bonding is, The higher the risk of failure during external force. At present, it is hoped that the process of bone bonding after implant implantation can be accelerated by titanium surface treatment, and the realization of immediate implantation and early loading has become one of the hotspots in dental implant research. In order to overcome the limitations of traditional micron implants in the application of immediate implants, surface modification of titanium implant with nano-scale modification has been proposed, and nano-scale modification can better simulate the bone tissue environment in vivo. To promote the development of implant-bone bonding. In addition, implant aging is one of the most common clinical problems. It has been proved that the surface energy of the traditional surface modified implants can change with the prolongation of the preservation time, which affects the bone binding process. It has been proved that Ultraviolet UV can effectively improve the surface energy of titanium implants and improve the bone binding efficiency. Theoretically, the effect of UV photocatalysis should be improved with the increase of the specific surface area of the material by using nano-scale modification with higher surface area instead of the traditional micrometer modified implant. However, the effects of UV treatment on the biological and physical and chemical properties of titanium surface, especially the changes of surface elements and the charge state, need to be further explored. Objective: to study the effects of UV light treatment on the surface physicochemical properties and biological activity of nano-modified titanium. [methods] Nanotube morphology (AO group) was prepared on pure titanium surface by anodic oxidation technique. The nanotubes were prepared by UV photocatalytic (AO UV group. The physical and chemical properties of the material surface were analyzed by scanning electron microscope (SEM) (SEM), surface roughness tester, contact angle tester and solid Zeta potentiometer. In vitro protein adsorption test and in vitro cytological test were used to detect the early biological activity of the two groups. [results]: the morphology and surface roughness of titanium nanotubes with 70-100nm diameter were prepared stably on pure titanium surface by anodic oxidation technique. The results showed that the surface morphology and surface roughness of titanium nanotubes before and after UV catalysis were the same. The surface hydrophilicity of titanium nanotubes was improved by UV treatment without obvious difference. The contact angle changed from 51.5 擄to 6.2 擄. The elemental composition of titanium nanotubes before and after UV catalysis was analyzed by XPS. It was found that UV catalysis reduced inorganic and organic contamination on the surface of titanium nanotubes and exposed more Ti3 Ti4 sites. More notable, however, is the change in the peak value of the O element. After UV photocatalysis, the peak value of acidic hydroxyl groups on the surface of titanium nanotubes was decreased and the basic hydroxyl groups increased. After UV treatment, the surface isoelectric point of titanium nanotubes was decreased, and the negative charge carried in body fluid was obviously decreased by measuring the real time potential of the two groups. The results of biological experiments in vitro showed that UV catalysis greatly enhanced the adsorption capacity of protein on the surface of titanium. The amount of adsorption on titanium surface of AO UV group was even higher than that of AO group after incubation for 3 h. UV treatment significantly increased osteoblast adsorption on titanium nanotubes. Early adhesion to the surface, The adhesion rate of osteoblasts on the surface of osteoblasts was increased, the adhesion morphology of the cells was affected, and the remodeling of cytoskeleton and the formation of adhesion plaque were promoted. [conclusion] UV treatment promoted the early biological activities of titanium nanotubes, which was related to the change of surface charge caused by the change of acid, basic and hydroxyl groups on the surface of titanium nanotubes.
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R783.6

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 汪大林,戴維霞,唐衛(wèi)忠,安燕,羅遠倫;不同溫度下鈦表面生成的氧化物研究[J];中華口腔醫(yī)學雜志;2000年03期

2 舒成軍;駱小平;;鈦表面處理方法對鈦-瓷界面結(jié)合力和瓷表面色澤的影響[J];國際生物醫(yī)學工程雜志;2006年05期

3 張祖太;丁寧;任蕾;;鈦表面修飾抗菌特性的研究進展[J];北京口腔醫(yī)學;2012年04期

4 李德華,劉寶林,徐可為;改良噴砂表面處理對鈦表面理化性能的影響[J];解放軍醫(yī)學雜志;2001年01期

5 白薇,陳治清,張敏,劉仲陽,王培錄,廖小東,鄭思孝,孫官清;氨基注入鈦表面及其微觀分析[J];華西口腔醫(yī)學雜志;2003年01期

6 王磊;陳建治;;鈦表面微弧氧化膜的研究進展[J];中國口腔種植學雜志;2006年01期

7 于曉琳;鄧飛龍;寧成云;王聰;劉芹;;新型氨基化納米多孔鈦表面的生物相容性研究[J];口腔醫(yī)學研究;2012年07期

8 王忠山;秦海燕;唐立輝;董巖;盧帥;杜靜;趙銥民;;鈦表面貽貝蛋白包被對人真皮成纖維細胞粘附和增殖的影響[J];牙體牙髓牙周病學雜志;2012年12期

9 楊曉喻;李世軼;劉長虹;吳穎;賴春花;楊濤;;兩種鈦表面成骨細胞附著靜態(tài)與動態(tài)觀察[J];廣東牙病防治;2013年11期

10 張波,李虎,楊幫成,張興棟;堿熱處理鈦表面的理化性能與生物活性的研究[J];中國口腔種植學雜志;2005年02期

相關會議論文 前10條

1 何福明;趙姍姍;劉麗;陳松;王小祥;;純鈦表面快速仿生制備鈣磷涂層的研究[A];第四屆全國口腔種植學術會議論文集[C];2005年

2 楊邦成;陳繼鏞;張興棟;;堿熱處理鈦表面鈣磷沉積研究[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

3 王忠山;秦海燕;唐立輝;董巖;盧帥;杜靜;趙銥民;;鈦表面貽貝蛋白包被在經(jīng)皮種植體表面處理中的應用[A];第十六次全國環(huán)氧樹脂應用技術學術交流會暨學會西北地區(qū)分會第五次學術交流會暨西安粘接技術協(xié)會學術交流會論文集[C];2012年

4 于曉琳;鄧飛龍;;純鈦表面氨基化納米孔的制備及其對骨界面的影響[A];中華口腔醫(yī)學會第14次全國口腔醫(yī)學學術會議（2012年會）論文匯編[C];2012年

5 劉慧穎;劉洋;王浪平;王小峰;馬國武;;氟離子注入鈦表面改性材料的骨細胞相容性和抗菌性能[A];第六屆全國口腔種植學術會議論文匯編[C];2009年

6 曹輝亮;劉宣勇;丁傳賢;;鈦表面銀注入納米化及其抗菌性[A];2009年上海市醫(yī)用生物材料研討會論文匯編[C];2009年

7 楊家華;王少安;鄧天燕;;細菌污染鈦表面對人體單核細胞激活和分泌的影響[A];第四屆全國口腔種植學術會議論文集[C];2005年

8 胡江;呂曉衛(wèi);閆娟娟;高勃;;激光快速成形制備純鈦表面磷酸鈣類陶瓷涂層及其表征[A];第九次全國口腔醫(yī)學計算機應用學術會議論文匯編[C];2011年

9 楊曉喻;劉長虹;梁星;孫俊;;不同鈦表面對大鼠成骨細胞功能和細胞周期的影響[A];第六屆全國口腔種植學術會議論文匯編[C];2009年

10 劉麗;王芹;;純鈦表面納米摻鎂羥基磷(廠火)石涂層的構(gòu)建及評價[A];第八屆全國口腔材料學術交流會暨中華口腔醫(yī)學會口腔材料專業(yè)委員會2013年會論文集[C];2013年

相關博士學位論文 前10條

1 喬士沖;銀注入SLA鈦表面構(gòu)建多級微納結(jié)構(gòu)的實驗研究[D];上海交通大學;2015年

2 吳靖漪;紫外光處理對納米化鈦表面理化性能及生物學活動影響的機制探究[D];南方醫(yī)科大學;2017年

3 馮波;表面氧化鈦膜、含鈣和含磷的鈦表面表征與鈦生物活性[D];四川大學;2002年

4 馮彥博;仿生活性粗化鈦表面的構(gòu)建及其評價[D];浙江大學;2007年

5 陳練;含納米硅鈦表面促進骨整合及其機理的實驗研究[D];蘇州大學;2012年

6 王曉靜;微弧氧化改性純鈦種植體經(jīng)皮部位生物學性能的實驗研究[D];第四軍醫(yī)大學;2012年

7 徐娟;四級鈦表面納米鋅離子注入沉積改性的基礎研究[D];吉林大學;2010年

8 劉慧穎;氟離子注入鈦表面對骨細胞相容性和抗菌性能的影響[D];中國醫(yī)科大學;2008年

9 黃怡;大鼠牙髓干細胞在微弧氧化鈦表面誘導分化成骨的研究[D];華中科技大學;2012年

10 王丹;融合肽minTBP-1-PRGDN涂層影響鈦表面成骨細胞粘附、增殖及分化功能的體外研究[D];華中科技大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 周麟;微溝槽鈦表面抗菌肽生物涂層的抗菌性能及其對牙齦成纖維細胞生物學行為的影響[D];福建醫(yī)科大學;2015年

2 譚震;鈦表面多級微鈉米結(jié)構(gòu)及其磷酸鈣涂層制備與表征[D];西南交通大學;2015年

3 閔曦;紫外光催化雙層納米鈦表面理化性能及生物活性的研究[D];安徽醫(yī)科大學;2014年

4 劉春;堿酸熱處理制備生物活性鈦表面及其生物活性的體外研究[D];安徽醫(yī)科大學;2016年

5 歐陽孔友;鈦表面聚多巴胺功能響應膜的構(gòu)建及生物相容性研究[D];廣東工業(yè)大學;2016年

6 鄧聰慧;鈦表面溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)的制備及生物學性能研究[D];重慶大學;2016年

7 黃婷;Nd:YAG激光轟擊處理純鈦表面對鈦—瓷結(jié)合強度影響的實驗研究[D];西南醫(yī)科大學;2016年

8 宋巖;低強度脈沖超聲對不同鈦表面骨髓間充質(zhì)干細胞生物學行為的影響[D];錦州醫(yī)科大學;2017年

9 石瑤;微納米圖案化處理對鈦表面性能的影響[D];中國礦業(yè)大學;2014年

10 林曦;酸蝕后鈦表面理化性能研究[D];南方醫(yī)科大學;2014年

，

本文編號：2160290