【摘要】：實驗?zāi)康模?種植體表面處理的目的是提高種植體-骨結(jié)合強度及早期骨誘導(dǎo)性,通常的方法是物理改性和生物化學(xué)方法。種植體的表面圖案化可使種植體骨結(jié)合面積增大、骨整合速度增快,允許骨整合方式向次級更小的界面生長。但它僅提供適合細(xì)胞生長的圖案結(jié)構(gòu),提高細(xì)胞的貼附能力及種植體與機體的機械鎖合力,而不能與細(xì)胞形成化學(xué)鍵合。生物活化改性通過涂層技術(shù)將生物活化材料例如羥基磷灰石附著于種植體表面可有效地提高種植體與骨的結(jié)合強度,實現(xiàn)植入材料與機體的化學(xué)鍵合,從而顯著提高植入材料與機體的結(jié)合力。本實驗將這兩種方法結(jié)合起來,制備表面圖案化并負(fù)載Ca/P鹽的種植體,并通過動物實驗來檢測該種植體的早期成骨性和種植體-骨結(jié)合強度。 實驗方法： 1應(yīng)用飛秒激光加工浸泡于羥基磷灰石過飽和溶液中的光滑圓柱型純Ti種植體表面,通過控制入射激光的能量、脈沖寬度、脈沖數(shù)量、中心波長及偏振特性等激光參數(shù)及溶液的過飽和度等條件,在其表面加工出多種圖案化結(jié)構(gòu)同時獲得Ca/P活性層,未加工的光滑圓柱型純Ti種植體為對照組。 2利用掃描電鏡觀察和能譜分析經(jīng)飛秒激光加工的種植體表面形貌和表面及附著物的元素組成。 3將實驗組和對照組分別植入新西蘭大白兔脛骨中進行體內(nèi)實驗,2、4、8周后空氣栓塞法處死動物,處死動物前1天拍X線片和前1周肌肉注射熒光標(biāo)記的鹽酸四環(huán)素(30mg/Kg),取下帶種植體的標(biāo)本塊,萬能測力機測試種植體-骨結(jié)合力強度,其余標(biāo)本制備脫鈣組織學(xué)切片和硬組織學(xué)切片、磨片考察種植體早期成骨性和骨引導(dǎo)性。 實驗結(jié)果： 1飛秒激光加工參數(shù)為激光波長800nm,脈寬50fs,激光的掃描速度為0.2～0.8mm/s,掃描線間距為100μm時可制備出符合實驗要求的種植體表面。 2掃描電鏡下實驗組種植體表面具有溝槽和珊瑚島狀結(jié)構(gòu)的表面圖案,在珊瑚島狀突起中間和溝槽中可見與基體緊密結(jié)合的負(fù)載物；能譜分析顯示種植體表面主要由鈦、鈣及磷元素組成,與基體緊密結(jié)合的負(fù)載物為鈣磷元素,對照組種植體表面光滑只可見一些劃痕。 3體內(nèi)實驗結(jié)果：顯微鏡下結(jié)果表明2周組的實驗組和對照組差別不明顯,均為纖維組織和蛋白組織附著在種植體表面；4、8周組實驗組種植體表面纖維成分較2周組變少,鈣磷元素的沉積含量相應(yīng)的增加,相對于同期對照組鈣磷元素的含量也增高。組織學(xué)切片結(jié)果顯示,實驗組種植體周圍成骨細(xì)胞、骨小梁、類骨質(zhì)、鈣磷鹽的沉積都比對照組出現(xiàn)時間早,反應(yīng)大、數(shù)量多。實驗組種植體-骨結(jié)合力隨著植入時間的延長,結(jié)合力強度也增加,均比同期對照組的種植體-骨結(jié)合力大。 實驗結(jié)論： 1應(yīng)用飛秒激光加工浸泡于羥基磷灰石過飽和溶液中的純Ti種植體表面可同步獲得種植體表面物理改性及生物化學(xué)改性。 2選擇合適的激光參數(shù),應(yīng)用飛秒激光能在浸沒于過飽和HA溶液的種植體表面形成多層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的圖案化,包括孔洞、溝槽和珊瑚島狀結(jié)構(gòu),并在其表面緊密負(fù)載Ca/P元素。 3飛秒激光制備的表面圖案化并負(fù)載Ca/P鹽的純鈦種植體,具有骨誘導(dǎo)性,4周開始成骨,8周時成骨活躍,早期成骨的速度快,能促進種植體周圍骨的早期愈合,且能增加骨結(jié)合強度。
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R783.6

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本文編號：2658130