本文關(guān)鍵詞：鈦表面溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)的制備及生物學(xué)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于鈦及其合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能和良好生物相容性,在臨床骨科和牙科領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。但是,由于鈦基材本身的骨誘導(dǎo)性較低,與周圍組織之間的骨整合性比較差,并且在材料與組織接觸的界面比較容易發(fā)生細(xì)菌感染,因而導(dǎo)致植入體移植失敗。另外,在移植到機(jī)體時(shí),具有微結(jié)構(gòu)的材料其表面由于有著較大的比表面積以及表面粗糙度,能夠增加材料與機(jī)體組織的接觸面積,從而能夠提升材料的生物相容性。因此,為了提高植入體骨整合的效率并抑制細(xì)菌在材料表面粘附,對(duì)植入材料表面進(jìn)行表面改性處理是一種特別有效的方法。本實(shí)驗(yàn)通過在鈦表面制備含有鋅的溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu),從而達(dá)到提高鈦的生物活性的同時(shí)并對(duì)鈦表面的細(xì)菌粘附起到一定抑制作用的目的。鈦?zhàn)鳛榕R床常用的植入材料,它的生物學(xué)特性主要是由表面性質(zhì)決定,其中表面微結(jié)構(gòu)是影響植入體生物學(xué)特性的重要因素之一。鋅能夠加快骨組織中堿性磷酸酶的消耗,增強(qiáng)骨細(xì)胞的活力并參與能量代謝,同時(shí),鋅又具有很好的抗菌性能,本文通過在活性納米網(wǎng)涂層中引入鋅離子從而達(dá)到兼具較好的細(xì)胞相容性以及抗菌性的效果。首先,我們通過對(duì)乙基纖維素的濃度以及鋅離子的濃度進(jìn)行條件優(yōu)化,選擇出各組分濃度適中的溶膠,利用旋涂、煅燒以及堿腐蝕形成溶膠納米網(wǎng),并通過SEM、XRD、XPS以及ICP對(duì)表面結(jié)構(gòu)以及成分進(jìn)行表征;之后通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明該溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)成骨細(xì)胞的增殖和分化具有良好的促進(jìn)作用:成骨細(xì)胞經(jīng)過4天和7天培養(yǎng)后,接種到Ti-Zn0.3組的成骨細(xì)胞呈現(xiàn)出更高的細(xì)胞活性以及ALP活性;CLSM表明,Ti-Zn0.3組對(duì)于成骨細(xì)胞粘附和鋪展行為有更好的效果;細(xì)胞經(jīng)過7天和14天培養(yǎng)后,與其他組相比,Ti-Zn0.3組能夠明顯促進(jìn)成骨細(xì)胞的礦化作用。結(jié)果顯示,本文制備的溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠有效的提高鈦的生物活性以及生物相容性,對(duì)成骨細(xì)胞的生物學(xué)相關(guān)功能表達(dá)有較好的促進(jìn)作用,給提高鈦植入體的骨整合性提供科學(xué)依據(jù)。本研究采用實(shí)驗(yàn)室常用的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌,在接種6 h后,通過MTT可以檢測(cè)材料表面細(xì)菌的活性,通過CLSM分析材料在關(guān)鍵時(shí)期的抗菌性能。結(jié)果表明,含鋅離子的溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng),并且有著較好的長(zhǎng)期抗菌性能。
【關(guān)鍵詞】：鈦植入體 納米網(wǎng) 成骨細(xì)胞 細(xì)胞相容性 抗菌
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.08
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 主要縮略詞8-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 問題的提出9-11
• 1.2 鈦材表面改性研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 鈦材表面抗菌研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文研究目的、意義以及主要內(nèi)容16
• 1.4.1 本文研究目的以及意義16
• 1.4.2 本文研究的主要內(nèi)容16
• 1.5 本文的創(chuàng)新點(diǎn)16-18
• 2.溶膠納米網(wǎng)涂層的制備與表征18-28
• 2.1 引言18-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料19-20
• 2.2.1 主要試劑19
• 2.2.2 主要設(shè)備19-20
• 2.3 試驗(yàn)方法20-21
• 2.3.1 鈦片的預(yù)處理20
• 2.3.2 乙基纖維素濃度的選擇20
• 2.3.3 鋅離子濃度的選擇20-21
• 2.3.4 含不同濃度鋅離子的溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)表面形貌表征21
• 2.3.5 鈦表面溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)的X射線衍射表征21
• 2.3.6 鈦材表面溶膠涂層的X射線光電子能譜表征21
• 2.3.7 鋅離子釋放實(shí)驗(yàn)21
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析21-27
• 2.4.1 不同濃度乙基纖維素?fù)诫s對(duì)涂層表面形貌的影響21-22
• 2.4.2 不同鋅離子濃度對(duì)成骨細(xì)胞的作用22-23
• 2.4.3 含不同鋅離子濃度溶膠納米網(wǎng)的表面形貌觀察23-24
• 2.4.4 溶膠納米網(wǎng)的X射線衍射表征24-25
• 2.4.5 溶膠納米網(wǎng)的X射線光電子能譜表征25-26
• 2.4.6 鋅離子釋放實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.5 小結(jié)27-28
• 3 鈦材表面溶膠納米結(jié)構(gòu)對(duì)成骨細(xì)胞的促進(jìn)作用28-40
• 3.1 引言28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料29-30
• 3.2.1 主要試劑29
• 3.2.2 主要設(shè)備29-30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法30-33
• 3.3.1 成骨細(xì)胞原代培養(yǎng)30
• 3.3.2 細(xì)胞形態(tài)觀察-免疫熒光觀察30-31
• 3.3.3 細(xì)胞活性檢測(cè)31
• 3.3.4 細(xì)胞內(nèi)總蛋白含量測(cè)定31
• 3.3.5 堿性磷酸酶含量的測(cè)定31-32
• 3.3.6 堿性磷酸酶染色32
• 3.3.7 細(xì)胞礦化32-33
• 3.3.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析33
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析33-38
• 3.4.1 成骨細(xì)胞形態(tài)觀察33
• 3.4.2 免疫熒光染色33-34
• 3.4.3 CCK-8 檢測(cè)34-35
• 3.4.4 堿性磷酸酶以及堿性磷酸酶染色35-37
• 3.4.5 細(xì)胞礦化37-38
• 3.5 小結(jié)38-40
• 4 溶膠納米網(wǎng)結(jié)構(gòu)的抗菌效果40-46
• 4.1 引言40-41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料41
• 4.2.1 主要試劑41
• 4.2.2 主要設(shè)備41
• 4.3 試驗(yàn)方法41-42
• 4.3.1 細(xì)菌培養(yǎng)41
• 4.3.2 細(xì)菌激光共聚焦41-42
• 4.3.3 細(xì)菌MTT42
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析42-45
• 4.4.1 細(xì)菌激光共聚焦42-44
• 4.4.2 細(xì)菌MTT44-45
• 4.5 小結(jié)45-46
• 5. 主要結(jié)論和后續(xù)工作建議46-48
• 5.1 主要結(jié)論46-47
• 5.2 后續(xù)工作建議47-48
• 致謝48-49
• 參考文獻(xiàn)49-56
• 附錄56
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文56

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本文編號(hào)：473886