發(fā)布時(shí)間：2017-07-19 13:23

  本文關(guān)鍵詞：選擇性激光燒結(jié)制備多孔鈦的機(jī)械性能與生物相容性研究

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【摘要】：背景：目前臨床常用的鈦種植體彈性模量遠(yuǎn)高于人體骨組織,植入后彈性模量的差異會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng),造成周圍骨組織萎縮、吸收,導(dǎo)致種植失敗。降低種植體的彈性模量可消除應(yīng)力遮擋,減少骨質(zhì)吸收,利于骨結(jié)合,對提高種植體長期成功率有重要意義。目的：本實(shí)驗(yàn)采用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)制備孔隙率不同的內(nèi)芯致密外層多孔的Ti6A14V試件,分別檢測其準(zhǔn)彈性梯度和抗壓強(qiáng)度與孔隙率之間的相關(guān)性。同時(shí),進(jìn)行體外鈦盤表面細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),研究成骨細(xì)胞在多孔鈦表面的活性及黏附增殖情況；體內(nèi)兔股骨髁部植入實(shí)驗(yàn)分析多孔結(jié)構(gòu)對骨結(jié)合的影響；并評估生物相容性。方法：1.Rhino3D造型軟件設(shè)計(jì)Ti6A14V試件,分別用于機(jī)械性能、體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)；選擇性激光燒結(jié)制備試件；2.掃描電鏡觀察及機(jī)械性能檢測；3.體外培養(yǎng)MC3T3-E1細(xì)胞,活／死細(xì)胞染色檢測成骨細(xì)胞活性；4.不同孔隙率種植體HA/CS表面處理,分別植入新西蘭兔雙側(cè)股骨髁突,4周、12周后處死,取出種植體周圍骨組織,通過肉眼觀察、X線片、固定后硬組織切片亞甲基藍(lán)-酸性品紅染色觀察分析種植體-骨界面的結(jié)合及新生骨在孔隙內(nèi)生長情況,并計(jì)算種植體骨結(jié)合率。結(jié)果：1.選擇性激光燒結(jié)制備的Ti6A14V試件表面結(jié)構(gòu)完整,孔隙清晰,螺紋形態(tài)良好。2. Ti6A14V試件掃描電鏡觀察結(jié)果：選擇性激光燒結(jié)的鈦試件表面存在一定微粗糙度,部分孔隙內(nèi)壁存在球狀均勻鈦微珠顆粒,高倍鏡下顯示這些鈦微珠顆粒直徑為20-30 u m,與未成形的鈦粉顆粒大小相近。3.機(jī)械性能結(jié)果：外層孔隙內(nèi)芯致密組(Ⅰ組)和全層孔隙組(Ⅱ組)均表現(xiàn)為準(zhǔn)彈性梯度隨孔隙率增大而降低,呈負(fù)相關(guān),抗壓強(qiáng)度趨勢與準(zhǔn)彈性梯度一致。當(dāng)孔隙率相同時(shí),全層孔隙組(Ⅱ組)準(zhǔn)彈性梯度略低于內(nèi)芯致密組(Ⅰ組),但是無明顯差異(PO.05)；然而Ⅰ組抗壓強(qiáng)度明顯高于Ⅱ組,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p≤0.05)。4.活／死細(xì)胞染色結(jié)果：細(xì)胞接種于鈦板表面24h后,黏附較好,活細(xì)胞數(shù)量明顯大于死細(xì)胞。隨著培養(yǎng)天數(shù)增多,MC3T3-E1細(xì)胞在數(shù)量上迅速增加,第七天時(shí)已融合達(dá)90%以上。隨著孔隙率增加,活細(xì)胞比率呈上升趨勢。5.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果：X線及亞甲基藍(lán)-酸性品紅染色觀察顯示種植體-骨界面形成骨結(jié)合,高倍鏡下孔隙內(nèi)部有新生骨組織長入,可見大量成骨細(xì)胞及骨小梁結(jié)構(gòu)。根據(jù)Image-Pro Plus 6.0分析軟件計(jì)算可得各組種植體骨結(jié)合率值,4周和12周時(shí),隨著孔隙率的升高,骨結(jié)合率增大；對比4周與12周相同孔隙率的種植體骨結(jié)合率,可見12周高于4周。結(jié)論：1.選擇性激光燒結(jié)技術(shù)成熟,可制備形態(tài)精準(zhǔn)、孔隙可控的多孔鈦結(jié)構(gòu)。2.多孔鈦種植體的準(zhǔn)彈性梯度及抗壓強(qiáng)度隨著孔隙率增加而減小,在孔隙率相同時(shí),內(nèi)芯致密外層孔隙組抗壓強(qiáng)度明顯高于全層孔隙組,表明在多孔設(shè)計(jì)中增加內(nèi)芯致密結(jié)構(gòu)可增強(qiáng)總體抗壓強(qiáng)度,在促進(jìn)骨結(jié)合的同時(shí)保證種植體強(qiáng)度；3.體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明多孔材料無細(xì)胞毒性,多孔結(jié)構(gòu)有利于MC3T3-E1細(xì)胞黏附、增殖；4.體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明選擇性激光燒結(jié)制備多孔鈦材料具有良好的生物相容性,多孔結(jié)構(gòu)有利于骨組織長入孔隙,并形成良好的骨結(jié)合。
【關(guān)鍵詞】：選擇性激光燒結(jié) 多孔鈦 機(jī)械性能 生物相容性
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R783.1
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-11
• 符號(hào)說明11-12
• 前言12-15
• 實(shí)驗(yàn)方法15-22
• 結(jié)果22-24
• 討論24-29
• 結(jié)論29-30
• 附圖30-36
• 參考文獻(xiàn)36-41
• 致謝41-42
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表42

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1 朱曉瑜,王忠義,高勃,王曉波,曹健;應(yīng)用選擇性激光燒結(jié)快速成形方法復(fù)制下頜骨三維實(shí)體模型[J];牙體牙髓牙周病學(xué)雜志;2005年03期

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本文編號(hào)：563132