采用先微弧氧化,再沉積羥基磷灰石的方法,對(duì)鈦表面進(jìn)行修飾。研究不同羥基磷灰石濃度、水熱溫度、水熱時(shí)間、及冷卻時(shí)間四種工藝條件下,鈦表面形貌特征的變化。掃描電鏡結(jié)果顯示,在羥基磷灰石濃度為27.5 g/L、水熱8 h,水熱溫度180°C情況下,鈦金屬表面羥基磷灰石均勻沉積;冷卻時(shí)間延長(zhǎng),鈦金屬表面羥基磷灰石膜層增厚,粗糙度下降。將人永生化角質(zhì)形成細(xì)胞(HACAT)接種于鈦金屬表面,采用F-actin染色及CCK-8檢測(cè)觀察細(xì)胞形態(tài)及增殖能力。共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)HACAT細(xì)胞在修飾后鈦片表面增殖較快;CCK-8檢測(cè)表明早期黏附于修飾后鈦片表面的細(xì)胞較多(P0.05)。該方法可提高醫(yī)用鈦金屬表面活性,增強(qiáng)其與組織的結(jié)合能力。
【部分圖文】：

n，加入100nM鬼筆環(huán)肽染液避光染色30min，清洗30s，再加入Hoechst33258染液，染色5min，清洗3次。激光共聚焦顯微鏡觀察表面細(xì)胞生長(zhǎng)情況。1．2．3細(xì)胞增殖狀態(tài)檢測(cè)分別于24h、72h加入適量10%PBS沖洗鈦片，再加入1mL培養(yǎng)基和100μLCCK-8溶液，孵育2h后，分別吸出100μL液體于酶標(biāo)儀450nm讀取OD值(n=4)。2結(jié)果與討論2．1水熱法納米羥基磷灰石沉積工藝研究在四種羥基磷灰石溶液濃度:12．5，20．0，27．5，35．0g/L，水熱處理溫度設(shè)定為180℃，水熱處理時(shí)間為8h，冷卻時(shí)間為8h時(shí)，鈦金屬表面羥基磷灰石覆蓋量不同，如圖1。當(dāng)濃度為12．5g/L時(shí)，只有少量球狀羥基磷灰石晶體分散附著于鈦片表面;但當(dāng)濃度到20．0g/L時(shí)，鈦片表面被球狀的羥基磷灰石晶體覆蓋，可以觀察到晶體的顆粒較大，分布較均勻;濃度為27．5g/L時(shí)，鈦片表面被小球狀的羥基磷灰石均勻的覆蓋;濃度達(dá)到35．0g/L時(shí)，鈦片的表面已經(jīng)形成了較為厚實(shí)的膜層，孔密度下降，孔徑變小，粗糙度降低。EricaPalin等研究發(fā)現(xiàn)金屬表面納米結(jié)構(gòu)的粗糙度和黏附蛋白的大小及細(xì)胞膜表面受體結(jié)合直接相關(guān)，它在促進(jìn)成骨細(xì)胞分化及組織再生方面發(fā)揮重要作用［14］。可見(jiàn)，在羥基磷灰石濃度為27．5g/L時(shí)沉積效果最好。在27．5g/L濃度的羥基磷灰石溶液，水熱處理時(shí)間為8h，冷卻時(shí)間為8h，分別在140，160，180，200℃下對(duì)試樣進(jìn)行恒溫水熱處理時(shí)，140℃反應(yīng)后鈦片表面基本上沒(méi)有羥基磷灰石的沉積，如圖2A。當(dāng)溫度為160℃時(shí)，鈦片表面可以觀察到分布較為均勻的顆粒狀沉積，但是還未鋪滿整個(gè)鈦片表面。當(dāng)溫度達(dá)到180℃的時(shí)候，羥基磷灰石顆粒已經(jīng)遍布整個(gè)鈦片。而當(dāng)水熱處理溫度達(dá)到200℃時(shí)，沉積的顆粒集聚成團(tuán)，分散性差，鈦片的表面部分裸露。故水熱處理溫度宜在180℃。在27．5g/L濃度的?

小球狀的羥基磷灰石均勻的覆蓋;濃度達(dá)到35．0g/L時(shí)，鈦片的表面已經(jīng)形成了較為厚實(shí)的膜層，孔密度下降，孔徑變小，粗糙度降低。EricaPalin等研究發(fā)現(xiàn)金屬表面納米結(jié)構(gòu)的粗糙度和黏附蛋白的大小及細(xì)胞膜表面受體結(jié)合直接相關(guān)，它在促進(jìn)成骨細(xì)胞分化及組織再生方面發(fā)揮重要作用［14］�？梢�(jiàn)，在羥基磷灰石濃度為27．5g/L時(shí)沉積效果最好。在27．5g/L濃度的羥基磷灰石溶液，水熱處理時(shí)間為8h，冷卻時(shí)間為8h，分別在140，160，180，200℃下對(duì)試樣進(jìn)行恒溫水熱處理時(shí)，140℃反應(yīng)后鈦片表面基本上沒(méi)有羥基磷灰石的沉積，如圖2A。當(dāng)溫度為160℃時(shí)，鈦片表面可以觀察到分布較為均勻的顆粒狀沉積，但是還未鋪滿整個(gè)鈦片表面。當(dāng)溫度達(dá)到180℃的時(shí)候，羥基磷灰石顆粒已經(jīng)遍布整個(gè)鈦片。而當(dāng)水熱處理溫度達(dá)到200℃時(shí)，沉積的顆粒集聚成團(tuán)，分散性差，鈦片的表面部分裸露。故水熱處理溫度宜在180℃。在27．5g/L濃度的羥基磷灰石溶液，水熱處理溫度為180℃，對(duì)試樣進(jìn)行水熱處理，水熱處理時(shí)間分別為1，4，8，11h，冷卻時(shí)間為8h時(shí)，不同時(shí)間鈦片表面羥基磷灰石的覆蓋量不同，圖1不同羥基磷灰石濃度對(duì)鈦片表面形貌影響圖2水熱溫度對(duì)羥基磷灰石沉積影響如圖3。處理1h時(shí)，膜層表面沒(méi)有羥基磷灰石生成;處理4h時(shí)，可以看到有少量球狀晶體生成;處理時(shí)間達(dá)到8h時(shí)，可見(jiàn)球狀晶體已經(jīng)鋪滿整個(gè)鈦片的表面，且分布較為均勻，有一些顆粒較大的晶體附著在涂層表面。當(dāng)處理時(shí)間達(dá)到11h，羥基磷灰石的膜層近于平整，但涂層較厚，粗糙度下降。在27．5g/L濃度的羥基磷灰石溶液，水熱處理溫度為180℃，對(duì)試樣進(jìn)行水熱處理，水熱處理時(shí)間為8h，冷卻時(shí)間分別為2，5，8，11h。當(dāng)冷卻時(shí)間小于5h時(shí)，鈦片表面基本上沒(méi)有晶體產(chǎn)生，如圖4。這是由于冷卻時(shí)間較短時(shí)，反應(yīng)釜?

70圖3水熱時(shí)間對(duì)羥基磷灰石沉積影響圖4冷卻時(shí)間對(duì)羥基磷灰石沉積影響Demetrescu等采用電化學(xué)陽(yáng)極氧化法在室溫，20V恒定電壓條件下，處理鈦金屬2h后獲取鈦表面納米微孔結(jié)構(gòu)，并比較其與自然形成鈦氧化膜對(duì)細(xì)胞功能的影響。實(shí)驗(yàn)表明陽(yáng)極氧化法處理的鈦金屬表面更有利于細(xì)胞黏附增殖，抗腐蝕性更好［6］。Khang等研究納米孔徑、亞微米孔徑及平滑鈦金屬表面對(duì)成骨細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附能力表明，納米級(jí)及亞微米級(jí)孔徑可增加鈦金屬表面能，從而促進(jìn)細(xì)胞黏附［15］。這與我們的研究結(jié)果相一致。圖5c圖為微弧氧化-水熱法沉積羥基磷灰石后形貌觀，可見(jiàn)納米羥基磷灰石顆粒沉積于材料表面，并且均勻分布在微孔周?chē)黾恿吮砻娲植诙群蜕飩鲗?dǎo)性。2．3細(xì)胞在修飾后鈦金屬表面的生長(zhǎng)圖6中，HACAT細(xì)胞分別培養(yǎng)1，3d后在材料表面增殖狀態(tài)及形態(tài)變化。HACAT細(xì)胞在處理、未處理鈦片表面形貌結(jié)構(gòu)正常，細(xì)胞呈多邊形，在1d時(shí)呈集落狀生長(zhǎng)。未處理鈦片組表面細(xì)胞數(shù)目明顯少于微弧氧化-水熱法處理鈦片組。3d時(shí)可見(jiàn)細(xì)胞大片鋪滿整個(gè)鈦片，未處理組細(xì)胞數(shù)目仍然少于處理組。經(jīng)微弧氧化-水熱法處理鈦片組表面黏附細(xì)胞高于未處理組(P＜0．01)，處理組和未處理組鈦片表面細(xì)胞數(shù)目有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異�？蓤D5未處理組、微弧氧化處理組和微弧氧化-羥基磷灰石沉積表面形貌觀察見(jiàn)處理后鈦片表面多孔結(jié)構(gòu)有利于細(xì)胞黏附增殖。圖6激光共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞骨架染色及CCK8檢測(cè)細(xì)胞增殖(n=4)3結(jié)論研究表明，在羥基磷灰石濃度為27．5g/L、水熱處理8h，水
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