純鈦種植體表面摻鍶納米二氧化鈦層的制備和生物學評價
發(fā)布時間:2017-05-03 08:04
本文關鍵詞:純鈦種植體表面摻鍶納米二氧化鈦層的制備和生物學評價,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在口腔種植領域,Branemark教授提出的骨結合(osseointegration)理論一直指導著世界各國學者對種植體表面改性的研究。如何促進細胞增殖、分化從而誘導骨形成,以期獲得早期骨結合一直成為種植體表面改性研究的熱點。鍶(Sr)元素因其有促進成骨和抑制骨吸收的作用而具有很大的醫(yī)用潛力。本課題組在一系列水熱參數(shù)下可控地制備出摻鍶二氧化鈦涂層。在表征分析的基礎上擇出最優(yōu)水熱制備參數(shù),并進一步進行體外生物相容性實驗以及體內(nèi)早期對骨髓間充質(zhì)干細胞行為影響的評估。 研究目的:1.通過分析不同參數(shù)下使用水熱法制備出的摻鍶種植體表面的表征,推導摻鍶納米表面形成的機理。 2.通過體外細胞實驗,研究摻鍶種植體和非摻鍶種植體對前成骨細胞、骨髓間充質(zhì)干細胞增殖、分化以及體外成骨的影響。 3.通過體內(nèi)植入實驗,研究摻鍶和非摻鍶種植體周圍早期骨組織形態(tài)學改變及對骨髓間充質(zhì)干細胞行為的影響。 研究方法: 1.根據(jù)不同的Sr(OH)2水熱液濃度、水熱溫度、時間制備出一系列摻鍶二氧化鈦種植體表面。使用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、X射線光電子能譜分析、接觸角等方法分析摻鍶二氧化鈦種植體表面的表征。 2.在摻鍶種植體和非摻鍶種植體表面培養(yǎng)前成骨細胞(MC3T3-E1)及骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSC),一定時間點下檢測增殖能力、粘附能力、堿性磷酸酶(ALP)活性、骨鈣素(OC)釋放、關鍵成骨基因表達、鈣鹽沉積量來評價體外細胞在不同表面的增殖和分化能力。 3.摻鍶種植體和非摻鍶種植體植入SD大鼠股骨干骺端,6天后取出,掃描電鏡下觀察種植體表面形貌,種植體周骨組織進行HE染色及Stro-1免疫組化標記,分析早期骨愈合能力及不同種植體對骨髓間充質(zhì)干細胞招募的影響。 結果: 1.水熱液濃度、水熱溫度、時間可顯著影響種植體表面形貌和表面物質(zhì)成分、晶型。 2.摻鍶種植體可釋放鍶離子長達一周以上,與非摻鍶種植體相比可顯著的促進細胞分化,上調(diào)成骨相關基因的表達,增加體外鈣鹽沉積(P0.05),利于體外成骨。 3.體內(nèi)植入實驗證實了種植體植入初期的類炎癥性反應,同時扭出的種植體表面布滿類骨膠原纖維樣物質(zhì),而摻鍶種植體周圍骨組織含有更多的Stro-1標記的骨髓間充質(zhì)干細胞(P=0.0125)。 結論: 1.本研究中水熱法使用的最佳參數(shù)為:0.02M Sr(OH)2,220℃,12h,使用此參數(shù)可獲得具有良好的親水性摻鍶微、納米二氧化鈦涂層,并且可促進體外細胞分化、成骨。 2.最佳參數(shù)下制備的摻鍶表面可招募Stro-1高表達的骨髓間充質(zhì)干細胞,因而具有潛在的促進早期骨結合的能力。
【關鍵詞】:水熱法 鈦種植體 鍶 細胞分化 骨結合
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:R783.1
【目錄】:
- 致謝4-5
- 中文摘要5-7
- Abstract7-10
- 英文縮略表10-11
- 主要實驗儀器和設備11-12
- 目錄12-14
- 引言14-16
- 第一部分 不同參數(shù)下用水熱法制備的摻鍶種植體的表面分析16-34
- 1. 前言16-17
- 2. 實驗材料和方法17-20
- 3. 實驗結果20-31
- 4. 討論31-33
- 5. 結論33-34
- 第二部分 摻鍶種植體體外環(huán)境下對細胞生物學行為的影響34-58
- 1. 前言34-35
- 2. 實驗材料和方法35-46
- 3. 實驗結果46-55
- 4. 討論55-57
- 5. 結論57-58
- 第三部分 摻鍶種植體植入大鼠體內(nèi)后對BMSCs行為的影響58-68
- 1. 前言58-59
- 2. 實驗材料和方法59-63
- 3. 實驗結果63-66
- 4. 討論66-67
- 5. 結論67-68
- 全文總結68-69
- 參考文獻69-79
- 綜述79-92
- 參考文獻86-92
- 作者簡歷92
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
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本文關鍵詞:純鈦種植體表面摻鍶納米二氧化鈦層的制備和生物學評價,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:342621
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