鈦表面SrTiO 3 /TiO 2 微納結(jié)構(gòu)層的制備及生物活性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-07 08:53
盡管Ti及其合金由于其優(yōu)異的生物相容性而廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,但人造骨替代物仍然受到不完整的骨整合的限制。因此,需要通過(guò)表面改性制備出具有更好生物相容性和骨整合性的新型植入材料。大量的研究已經(jīng)證明,微納結(jié)構(gòu)化的鈦表面可以促進(jìn)成骨,并且適量的鍶(Sr)元素能夠減少骨吸收和加強(qiáng)骨形成。目前,鍶鹽類(lèi)藥物主要以口服為主,并在治療骨質(zhì)疏松方面取得了較好的臨床效果,。然而,受限于口服藥物的固有缺陷,Sr鹽藥物難于穩(wěn)定持續(xù)的釋放并作用于特定病患部,因此,如何對(duì)植入體進(jìn)行形貌成分修飾使Sr能在原位可控釋放到植入物-組織界面,引起了廣大研究者濃厚的興趣。本論文通過(guò)把Sr負(fù)載到微納結(jié)構(gòu)化的鈦表面,期望Sr能夠長(zhǎng)期有效的釋放,以促進(jìn)成骨。首先,用酸腐蝕Ti以產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)表面(M),然后以M為基底進(jìn)行陽(yáng)極氧化以產(chǎn)生TiO2納米管的表面層(MN)。通過(guò)在Sr(OH)2溶液中水熱處理1和3小時(shí)將Sr負(fù)載到MN上,得到Sr含量不同的SrTiO3/TiO2復(fù)合材料(MN-Sr1h和MN-Sr3h)。以表面納米管層試樣(N)為對(duì)照,通過(guò)蛋白吸附試驗(yàn),考察不同表面形貌、成分及其含量的試樣表面吸附蛋白的能力;最后通過(guò)成骨和...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2鈦和組織液之間的相互作用示意圖l31l??
成骨早期分化,Sr—促進(jìn)成骨細(xì)胞后期分化和礦化結(jié)節(jié)的形成。??鍶(Sr)是人體中存在的重要微量元素,主要存在于骨骼和牙齒中,在骨重建的??中起著特殊的作用。在2004年,雷奈酸鍶作為治療婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的藥??得歐盟認(rèn)證后,Sr在治療或預(yù)防骨折方面的研宄頗多。受口服藥物雷奈酸鍶的啟??,就有很多研宄者就充分發(fā)揮Sr在骨骼中的作用,把Sr加載到植入材料中,避免??藥物潛在的有害作用,期望通過(guò)Sr負(fù)載到植入材料定點(diǎn)釋放后也能達(dá)到雷奈酸??治療效果。Gentleman等[7|]和Zhang等[72]分別把Sr加載到生物材料輕基隣灰石和??玻璃中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該類(lèi)材料可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖以及分化,并且還能抑制破骨??胞的一系列行為。鍶在細(xì)胞和分子水平上對(duì)骨骼的作用機(jī)制如圖1-3,在細(xì)胞水平??,鍶通過(guò)抑制破骨細(xì)胞行為減少骨吸收,并刺激成骨細(xì)胞行為,加快骨形成[73,74]。??分子水平上,Sr通過(guò)CaSR或者其他受體促進(jìn)前成骨細(xì)胞復(fù)制和前列腺素E2??GE2)產(chǎn)生,從而促進(jìn)骨形成。鍶能促進(jìn)骨保護(hù)素OPG的產(chǎn)生,并且降低了調(diào)節(jié)??骨細(xì)胞功能的RANKL的表達(dá),抑制RANKL與RANK之間相互作用減少骨吸收[75]。??
總的治療效果。Gentleman等[7|]和Zhang等[72]分別把Sr加載到生物材料輕基隣灰石和??生物玻璃中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該類(lèi)材料可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖以及分化,并且還能抑制破骨??細(xì)胞的一系列行為。鍶在細(xì)胞和分子水平上對(duì)骨骼的作用機(jī)制如圖1-3,在細(xì)胞水平??上,鍶通過(guò)抑制破骨細(xì)胞行為減少骨吸收,并刺激成骨細(xì)胞行為,加快骨形成[73,74]。??在分子水平上,Sr通過(guò)CaSR或者其他受體促進(jìn)前成骨細(xì)胞復(fù)制和前列腺素E2??(PGE2)產(chǎn)生,從而促進(jìn)骨形成。鍶能促進(jìn)骨保護(hù)素OPG的產(chǎn)生,并且降低了調(diào)節(jié)??破骨細(xì)胞功能的RANKL的表達(dá),抑制RANKL與RANK之間相互作用減少骨吸收[75]。??■??1?.?mm??CaSR?and?other?Osteoprotegerin??Receptor?^?(OPG)?(RANK)?Pre?-osteoclasts??Pre?-osteoblast??一—U????:捧?d??Prostaglandins?E2?Nuclear?factor?differentiation??(PGE2)?Receptor?activating?factor??Osteoblast?J??polarization??????Bone?resorption??Bone??formation???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mineralization and osteoblast behavior of multilayered films on TiO2 nanotube surfaces assembled by the layer-by-layer technique[J]. Yan Zhang,Wen-Li Gao,Zhi-Yuan Liu,Ya Jiang,Ke Duan,Bo Feng. Chinese Chemical Letters. 2016(07)
[2]高性能醫(yī)用鈷基合金強(qiáng)化機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 李偉雄,許赪,李瓊,韋習(xí)成,楊麗景,宋振綸. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]可降解鎂合金材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊輝,閆景龍,姬燁,莊金鵬,井永斌. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2015(34)
[4]TiO2納米管陣列在模擬體液中誘導(dǎo)nHA沉積行為的研究[J]. 田昂,薛向欣,楊合,茹紅強(qiáng),王梅. 功能材料. 2013(02)
[5]鍶對(duì)成骨及破骨細(xì)胞生物學(xué)特性的影響[J]. 黃國(guó)濤,劉文革,倪國(guó)新. 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2008(46)
[6]醫(yī)用鈦表面納米結(jié)構(gòu)化改性[J]. 馮波,翁杰,屈樹(shù)新,魯雄,汪建新. 稀有金屬材料與工程. 2007(10)
[7]生物活性玻璃對(duì)鼠成骨細(xì)胞體外增殖的形態(tài)學(xué)研究[J]. 楊玉生,孫俊英,朱國(guó)興. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2007(02)
[8]假體周?chē)琴|(zhì)溶解細(xì)胞分子生物學(xué)研究[J]. 邵振興,蔣青. 國(guó)際骨科學(xué)雜志. 2007(03)
[9]純鈦種植體表面多孔結(jié)構(gòu)的制備與分析[J]. 何福明,趙姍姍,劉麗,陳松,盛祖立,王小祥. 上?谇会t(yī)學(xué). 2005(06)
[10]羥基磷灰石生物陶瓷的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 資文華,陳慶華,繆松蘭,楊向龍,郭旭俠. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2003(01)
碩士論文
[1]氧化鈦納米管表面的蛋白吸附及其對(duì)成骨細(xì)胞行為的影響[D]. 史婕.西南交通大學(xué) 2011
[2]醫(yī)用鈦表面微/納米結(jié)構(gòu)化改性及功能性復(fù)合涂層[D]. 于榕.西南交通大學(xué) 2011
[3]表面納米化純鈦的細(xì)胞相容性與摩擦學(xué)性能[D]. 羅榮.西南交通大學(xué) 2010
[4]醫(yī)用鈦表面微/納米化多孔改性及其生物性能[D]. 高玲.西南交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3574237
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2鈦和組織液之間的相互作用示意圖l31l??
成骨早期分化,Sr—促進(jìn)成骨細(xì)胞后期分化和礦化結(jié)節(jié)的形成。??鍶(Sr)是人體中存在的重要微量元素,主要存在于骨骼和牙齒中,在骨重建的??中起著特殊的作用。在2004年,雷奈酸鍶作為治療婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的藥??得歐盟認(rèn)證后,Sr在治療或預(yù)防骨折方面的研宄頗多。受口服藥物雷奈酸鍶的啟??,就有很多研宄者就充分發(fā)揮Sr在骨骼中的作用,把Sr加載到植入材料中,避免??藥物潛在的有害作用,期望通過(guò)Sr負(fù)載到植入材料定點(diǎn)釋放后也能達(dá)到雷奈酸??治療效果。Gentleman等[7|]和Zhang等[72]分別把Sr加載到生物材料輕基隣灰石和??玻璃中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該類(lèi)材料可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖以及分化,并且還能抑制破骨??胞的一系列行為。鍶在細(xì)胞和分子水平上對(duì)骨骼的作用機(jī)制如圖1-3,在細(xì)胞水平??,鍶通過(guò)抑制破骨細(xì)胞行為減少骨吸收,并刺激成骨細(xì)胞行為,加快骨形成[73,74]。??分子水平上,Sr通過(guò)CaSR或者其他受體促進(jìn)前成骨細(xì)胞復(fù)制和前列腺素E2??GE2)產(chǎn)生,從而促進(jìn)骨形成。鍶能促進(jìn)骨保護(hù)素OPG的產(chǎn)生,并且降低了調(diào)節(jié)??骨細(xì)胞功能的RANKL的表達(dá),抑制RANKL與RANK之間相互作用減少骨吸收[75]。??
總的治療效果。Gentleman等[7|]和Zhang等[72]分別把Sr加載到生物材料輕基隣灰石和??生物玻璃中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該類(lèi)材料可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖以及分化,并且還能抑制破骨??細(xì)胞的一系列行為。鍶在細(xì)胞和分子水平上對(duì)骨骼的作用機(jī)制如圖1-3,在細(xì)胞水平??上,鍶通過(guò)抑制破骨細(xì)胞行為減少骨吸收,并刺激成骨細(xì)胞行為,加快骨形成[73,74]。??在分子水平上,Sr通過(guò)CaSR或者其他受體促進(jìn)前成骨細(xì)胞復(fù)制和前列腺素E2??(PGE2)產(chǎn)生,從而促進(jìn)骨形成。鍶能促進(jìn)骨保護(hù)素OPG的產(chǎn)生,并且降低了調(diào)節(jié)??破骨細(xì)胞功能的RANKL的表達(dá),抑制RANKL與RANK之間相互作用減少骨吸收[75]。??■??1?.?mm??CaSR?and?other?Osteoprotegerin??Receptor?^?(OPG)?(RANK)?Pre?-osteoclasts??Pre?-osteoblast??一—U????:捧?d??Prostaglandins?E2?Nuclear?factor?differentiation??(PGE2)?Receptor?activating?factor??Osteoblast?J??polarization??????Bone?resorption??Bone??formation???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mineralization and osteoblast behavior of multilayered films on TiO2 nanotube surfaces assembled by the layer-by-layer technique[J]. Yan Zhang,Wen-Li Gao,Zhi-Yuan Liu,Ya Jiang,Ke Duan,Bo Feng. Chinese Chemical Letters. 2016(07)
[2]高性能醫(yī)用鈷基合金強(qiáng)化機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 李偉雄,許赪,李瓊,韋習(xí)成,楊麗景,宋振綸. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]可降解鎂合金材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊輝,閆景龍,姬燁,莊金鵬,井永斌. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2015(34)
[4]TiO2納米管陣列在模擬體液中誘導(dǎo)nHA沉積行為的研究[J]. 田昂,薛向欣,楊合,茹紅強(qiáng),王梅. 功能材料. 2013(02)
[5]鍶對(duì)成骨及破骨細(xì)胞生物學(xué)特性的影響[J]. 黃國(guó)濤,劉文革,倪國(guó)新. 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2008(46)
[6]醫(yī)用鈦表面納米結(jié)構(gòu)化改性[J]. 馮波,翁杰,屈樹(shù)新,魯雄,汪建新. 稀有金屬材料與工程. 2007(10)
[7]生物活性玻璃對(duì)鼠成骨細(xì)胞體外增殖的形態(tài)學(xué)研究[J]. 楊玉生,孫俊英,朱國(guó)興. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2007(02)
[8]假體周?chē)琴|(zhì)溶解細(xì)胞分子生物學(xué)研究[J]. 邵振興,蔣青. 國(guó)際骨科學(xué)雜志. 2007(03)
[9]純鈦種植體表面多孔結(jié)構(gòu)的制備與分析[J]. 何福明,趙姍姍,劉麗,陳松,盛祖立,王小祥. 上?谇会t(yī)學(xué). 2005(06)
[10]羥基磷灰石生物陶瓷的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 資文華,陳慶華,繆松蘭,楊向龍,郭旭俠. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2003(01)
碩士論文
[1]氧化鈦納米管表面的蛋白吸附及其對(duì)成骨細(xì)胞行為的影響[D]. 史婕.西南交通大學(xué) 2011
[2]醫(yī)用鈦表面微/納米結(jié)構(gòu)化改性及功能性復(fù)合涂層[D]. 于榕.西南交通大學(xué) 2011
[3]表面納米化純鈦的細(xì)胞相容性與摩擦學(xué)性能[D]. 羅榮.西南交通大學(xué) 2010
[4]醫(yī)用鈦表面微/納米化多孔改性及其生物性能[D]. 高玲.西南交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3574237
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