殼聚糖涂覆鎂合金用于引導(dǎo)骨再生的初步研究
本文關(guān)鍵詞: 鎂合金 殼聚糖 降解 生物相容性 可吸收生物膜 出處:《吉林大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:背景與目的:隨著醫(yī)療新技術(shù)的興起和快速發(fā)展,使用種植義齒修復(fù)牙列缺損或牙列缺失逐漸被口腔醫(yī)師和患者所接受。然而,種植位點骨量不足往往導(dǎo)致種植體與周圍骨難以形成良好的骨結(jié)合。引導(dǎo)骨再生術(shù)的使用和推廣則有利于解決上述難題。在引導(dǎo)骨再生的過程中,生物屏障膜的選擇和使用是一個十分重要的環(huán)節(jié)。目前臨床上常用的生物屏障膜主要分為不可吸收膜和可吸收膜兩大類,后者由于不需要通過手術(shù)將其取出,避免了患者的二次創(chuàng)傷,因此更易為患者所接受。常見的可吸收膜主要是由天然或人工合成聚合物構(gòu)成,然而,不穩(wěn)定的降解周期以及較弱的機械強度,往往影響可吸收生物膜的屏障功能,使其難以達(dá)到理想的成骨效果甚至導(dǎo)致成骨失敗。因此,尋找一種機械強度高、加工工藝簡單的可降解生物材料替代現(xiàn)有的商用可吸收膜具有重要的臨床意義。作為一種新型的可降解材料,鎂合金由于具有良好的生物相容性和機械性能,其醫(yī)用價值也受到了越來越多的關(guān)注。然而過快的降解速度導(dǎo)致鎂合金在新骨完全形成之前已失去了其機械完整性。稀土元素的引入可以改善鎂合金的機械性能和耐腐蝕性能,然而由于人體對稀土元素的生物耐受性普遍很差,因此只能向鎂合金摻入少量的稀土元素,這對鎂合金性能的改善有限。對鎂合金表面進(jìn)行有機高分子修飾也有利于改善鎂合金的耐腐蝕性能和生物性能。殼聚糖由于來源廣泛,易于加工,具有多種優(yōu)良的生物性能,可以用作有機高分子涂層材料。本文制備了表面涂覆殼聚糖的含稀土元素鎂合金Mg3Gd,通過研究這種鎂基復(fù)合材料的生物相容性及降解性能,并與商業(yè)海奧生物膜作比較,從而初步探索將此種鎂基復(fù)合材料應(yīng)用于引導(dǎo)骨再生的可行性,并為可吸收生物膜的研究提供新的思路。實驗與方法:1、使用線切割法將鎂合金Mg3Gd切割成Φ1cm×1cm×1mm大小的薄片,打磨并清洗后,對鎂合金Mg3Gd表面進(jìn)行預(yù)處理,用浸涂法在Mg3Gd表面涂覆殼聚糖,掃描電鏡觀察預(yù)處理前后以及涂層前后Mg3Gd的表面形貌,通過拉伸試驗、浸泡試驗和細(xì)胞毒性實驗探究殼聚糖涂層對Mg3Gd性能的影響。2、采用上述方法制備含殼聚糖涂層鎂合金材料Pretreated-CS-Mg,通過浸泡失重實驗檢測該材料的降解性能并與商用海奧生物膜進(jìn)行對比;應(yīng)用掃描電鏡和能譜分析對浸泡前后2種材料的表面形貌進(jìn)行表征。3、通過體外細(xì)胞增殖實驗、細(xì)胞黏附實驗、堿性磷酸酶活力實驗檢測Pretreated-CS-Mg材料的生物性能并與商用海奧生物膜進(jìn)行對比。結(jié)果:1、鎂合金Mg3Gd經(jīng)過80%磷酸和偶聯(lián)劑KH570預(yù)處理后,殼聚糖涂層與鎂合金Mg3Gd表面的結(jié)合強度增加,較直接涂覆得到的殼聚糖涂層更明顯地減緩鎂合金Mg3Gd在模擬體液中的降解速度。2、經(jīng)過預(yù)處理及殼聚糖涂層后,鎂合金Mg3Gd的浸提液明顯改善了L929細(xì)胞的增殖率,細(xì)胞毒性作用得到了改善。3、與海奧膜相比,Pretreated-CS-Mg在體外浸泡初期具有更好的抗降解性能,考慮到鎂合金在體內(nèi)外降解速度的差異與聯(lián)系,根據(jù)2種材料的失重率結(jié)果,可以認(rèn)為Pretreated-CS-Mg在體內(nèi)能夠滿足降解要求的可能性較大。4、與陽性對照組相比,經(jīng)Pretreated-CS-Mg材料浸提液培養(yǎng)后,MG63細(xì)胞和L929細(xì)胞均具有良好的細(xì)胞增殖活性,因此Pretreated-CS-Mg能夠滿足細(xì)胞增殖的要求。5、Pretreated-CS-Mg的表面有利于MG63細(xì)胞和L929細(xì)胞的黏附。6、與海奧膜相比,Pretreated-CS-Mg表面的降解產(chǎn)物有利于礦物沉積,且10%浸提液能夠增加MG63細(xì)胞的ALP活力,具有促進(jìn)成骨向分化的潛能。結(jié)論:本實驗通過對鎂合金表面進(jìn)行預(yù)處理和殼聚糖涂覆,成功制備了Pretreated-CS-Mg材料,并且制備出的殼聚糖涂層能夠改善鎂合金Mg3Gd的性能。在體外實驗中,Pretreated-CS-Mg材料具有良好的生物相容性,與海奧膜相比具有促進(jìn)成骨向分化的潛能,并在浸泡初期具有更好的抗降解性能。因此,將Pretreated-CS-Mg作為可吸收屏障膜應(yīng)用于引導(dǎo)骨再生術(shù)具有一定的可行性,然而仍需要進(jìn)一步地改進(jìn)和大量的體外體內(nèi)研究,才能制備出真正滿足引導(dǎo)骨再生要求的可以作為生物膜使用的鎂合金。
[Abstract]:BACKGROUND & OBJECTIVE : With the rise and rapid development of new medical technology , it is very important to use implant denture to repair tooth defect or missing tooth column . However , it is very important to improve the mechanical property and corrosion resistance of magnesium alloy . Compared with the positive control group , Pretreated - CS - Mg has good biocompatibility . Compared with the positive control group , Pretreated - CS - Mg has good biocompatibility . Compared with the positive control group , Pretreated - CS - Mg has good biocompatibility .
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R783.1
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,本文編號:1488459
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