本文關(guān)鍵詞：純鈦表面鋅離子注入改性的實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈦及鈦合金作為常用的人工替代材料被廣泛的應(yīng)用于臨床外科及牙科。雖然已有很多研究表面鈦本身具有良好的機械性能、表面特性及生物相容性[1]，，然而未經(jīng)處理的鈦作為一種生物惰性材料并不具有生物活性，易被細菌感染，同時也無法獲得抗菌性能。據(jù)研究表明，牙種植體周圍細菌感染所致的種植體周圍炎，最終將導(dǎo)致種植體與周圍骨組織結(jié)合界面喪失，種植體松動、脫落[2,3]。將鈦種植體表面改性使其具有良好的生物相容性并具有一定的抗菌性能，從而促進種植體與周圍骨的結(jié)合，減少菌斑在鈦基種植體上的粘附，對于種植體的遠期成功率起了重要作用。近些年，等離子體浸沒離子注入與沉積技術(shù)作為納米改性方法已被逐漸應(yīng)用于生物醫(yī)用材料表面。另一方面，鋅元素作為人體組織器官不可缺少的元素之一，能夠增強種植體的固位強度和骨結(jié)合能力[4]，同時鋅的氧化物（ZnO）具有一定抗菌性能[5]。 本實驗應(yīng)用等離子體浸沒離子注入與沉積(PIII)技術(shù)將鋅離子注入純鈦表面，通過對小鼠前成骨細胞和牙齦卟啉單胞菌培養(yǎng)，觀察其在離子注入后材料表面的粘附與增殖變化，研究純鈦表面的鋅離子改性層對骨細胞及牙齦卟啉單胞菌的影響，為研究同時具有良好生物相容性及抗菌性能的種植體材料提供實驗依據(jù)。 方法 1．表面處理 1．將TA3商業(yè)純鈦加工制作為直徑10mm、厚度1mm的圓形鈦片，實驗組鈦片進行鋅等離子體浸沒離子注入。 二．改性層化學(xué)組成及物理形貌分析 1.改性層化學(xué)組成 X-射線光電子能譜儀對鈦表面進行化學(xué)元素組成分析，及分析表面各元素百分比構(gòu)成。 2.改性層表面形貌 掃描電鏡及原子力顯微鏡觀察對照組及不同實驗組鈦材料的表面形貌。 三．鋅離子注入鈦表面的抑菌性能 1.抑菌實驗 在材料表面采用直接細菌培養(yǎng)法觀察48小時后各組材料表面粘附的牙齦卟啉單胞菌的數(shù)量和菌體形態(tài)。 四．鋅離子注入改性的鈦材料表面對成骨增殖與粘附的影響 1. MTT實驗 通過MTT細胞毒實驗檢測實驗組材料對成骨細胞增殖的影響； 2.掃描電鏡 利用掃描電鏡觀察材料表面成骨細胞的粘附及形態(tài)； 3.吖啶橙熒光染色實驗 將細胞在材料表面共培養(yǎng)，應(yīng)用吖啶橙熒光染色法檢測細胞粘附和增殖數(shù)量。 結(jié)果 一、鋅離子注入鈦表面改性層的微觀分析 1．改性層的化學(xué)組成 經(jīng)XPS測試分析，與對照組材料相比，實驗組表面出現(xiàn)了鋅元素的信號，而且隨著鋅離子注入時間的延長，鋅離子的信號也逐漸增強，但鈦和氧的信號隨之減弱；當(dāng)鋅離子注入時間為90分鐘時，材料表面鋅離子含量達到最高。 2.掃描電鏡 鋅離子注入后，材料表面形成許多分布散在的團粒狀物質(zhì),隨著鋅離子注入時間的延長,改性層表面沉積的團粒數(shù)量逐漸增多。 3.原子力顯微鏡 純鈦表面經(jīng)鋅離子注入后，表面粗糙度隨著注入時間的延長而增加，包括平均粗糙度及均方根粗糙度。 二、鋅離子注入鈦表面對牙齦卟啉單胞菌粘附數(shù)量和菌體形態(tài)的影響 鋅離子注入后，實驗組材料表面牙齦卟啉單胞菌的粘附數(shù)量較純鈦組材料表面減少，并且出現(xiàn)了菌體形態(tài)的破壞及變異。 三、鋅離子注入鈦表面對成骨細胞粘附與增殖的影響 1. MTT實驗 鋅離子注入組材料表面的小鼠前成骨細胞MC3T3-E1的細胞增殖數(shù)量明顯多于對照組。 2．掃描電鏡 經(jīng)鋅離子注入的實驗組鈦表面的成骨細胞的粘附面積及數(shù)量較對照組表面增多，且細胞具有更好的伸展性。 3.吖啶橙熒光染色 實驗組及對照組材料表面粘附MC3T3-E1的細胞數(shù)量均隨培養(yǎng)時間的延長而增加；在培養(yǎng)24小時后，鋅離子注入組材料表面的細胞數(shù)明顯多于對照組，具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。 結(jié)論 1.純鈦表面經(jīng)鋅離子注入后，其表面化學(xué)元素主要為氧、鈦和鋅，注入時間為90分鐘時，材料表面鋅含量最高；在經(jīng)離子注入后，材料表面形成許多散在的蜂窩狀突起及孔隙結(jié)構(gòu)，注入時間為90分鐘組的材料表面突起空隙結(jié)構(gòu)最多，分布最均勻； 2.純鈦表面經(jīng)鋅離子注入改性后可以不同程度的抑制牙齦卟啉單胞菌的粘附及生長，并可影響其菌體形態(tài)，其中注入時間為90分鐘組的材料對細菌的抑制作用最強； 3.鋅離子注入改性的材料對小鼠成骨樣細胞MC3T3-E1沒有細胞毒性；鋅注入改性后的鈦表面能夠促進MC3T3-E1細胞的粘附與增殖。
【關(guān)鍵詞】：牙種植體 離子注入 成骨細胞 牙齦卟啉單胞菌 鋅
【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】：2014
【分類號】：R783.1
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-12
• 英文縮寫詞表12-15
• 第1章 引言15-20
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究進展16-20
• 1.2.1 氧離子注入16-17
• 1.2.2 碳離子注入17
• 1.2.3 鈉離子注入17-18
• 1.2.4 鈣離子注入18
• 1.2.5 鎂離子注入18
• 1.2.6 氨離子注入18
• 1.2.7 氟離子注入18-20
• 第2章 實驗材料與方法20-28
• 2.1 實驗設(shè)備與材料20-22
• 2.1.1 基體材料20
• 2.1.2 鋅離子源20
• 2.1.3 實驗設(shè)備20-22
• 2.1.4 實驗試劑22
• 2.2 實驗方法22-28
• 2.2.1 改性層化學(xué)組成及物理形貌分析22-24
• 2.2.2 鋅離子注入鈦材料表面的抑菌性能24-25
• 2.2.3 鋅離子注入鈦表面改性材料對成骨細胞粘附與增殖的影響25-28
• 第3章 實驗結(jié)果28-41
• 3.1 改性層化學(xué)組成及物理形貌分析28-33
• 3.1.1 改性層的化學(xué)組成28-29
• 3.1.2 改性層的表面顏色29-30
• 3.1.3 改性層的表面粗糙度30-32
• 3.1.4 改性層表面形貌32-33
• 3.2 鋅離子注入鈦表面改性材料對牙齦卟啉單胞菌粘附數(shù)量與菌體形態(tài)的影響33-35
• 3.3 鋅離子注入鈦表面改性材料對成骨細胞粘附與增殖的影響35-41
• 3.3.1 細胞毒實驗結(jié)果35-37
• 3.3.2 細胞的粘附與增殖實驗37-41
• 第4章 討論41-45
• 4.1 純鈦表面鋅離子注入沉積表面改性41-42
• 4.2 鋅離子注入純鈦表面抗菌性能的研究42-43
• 4.3 鋅離子注入純鈦表面對成骨細胞粘附增殖的影響43-45
• 第5章 結(jié)論45-47
• 參考文獻47-53
• 作者簡介及在讀期間所取得的科研成果53-54
• 致謝54-55

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王浪平;王小峰;湯寶寅;;等離子體浸沒離子注入與沉積技術(shù)的發(fā)展及前沿問題[J];中國表面工程;2010年01期

2 陳惠敏;;等離子體浸沒離子注入(PⅢ)在材料表面改性中的應(yīng)用及發(fā)展[J];表面技術(shù);2008年05期

3 周屹立;丁仲鵑;唐玲;;鈦片表面粗糙度和氧化膜對成骨細胞黏附影響的體外研究[J];華西口腔醫(yī)學(xué)雜志;2011年01期

4 劉慧穎;伊哲;王學(xué)金;王浪平;王小峰;艾紅軍;;氟離子注入鈦表面改性抗菌性能的研究[J];口腔醫(yī)學(xué);2008年06期

5 陳海軍,劉寶林;補鋅對種植體骨整合率影響的實驗研究[J];實用口腔醫(yī)學(xué)雜志;2002年04期

6 楊興斌,趙燕,海春旭,騰增輝,張蓉;硒、鋅對索曼神經(jīng)毒劑誘導(dǎo)大鼠過氧化損傷的保護機制(英文)[J];中國臨床康復(fù);2004年09期

7 秦海宏,沈慧,王福O

本文編號：316927