【摘要】：作為可植入性的醫(yī)用性生物材料,鈦及其合金憑借高耐腐蝕性、低彈性模量、良好的抗疲勞性能、以及優(yōu)良的生物相容性被廣泛應(yīng)用于骨科、牙科等領(lǐng)域。但是,這些材料植入人體后常激活免疫反應(yīng),引起異物反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、纖維組織增生等。進(jìn)而影響植入物和周圍組織整合,導(dǎo)致植入物松動(dòng)和失敗。作為免疫反應(yīng)的參與者,巨噬細(xì)胞發(fā)揮了重要作用。在一定條件下,它可極化為M1型發(fā)揮促炎作用,或極化為M2型促進(jìn)組織修復(fù)。研究證明后者在生物材料的臨床應(yīng)用中具有很好的研究?jī)r(jià)值。鈣和鍶是人體中所需的重要元素。在臨床中,植入物周圍常同時(shí)出現(xiàn)這兩種元素。雖然發(fā)現(xiàn)鈣或鍶可調(diào)節(jié)成骨或免疫,但鈣鍶共存對(duì)成骨的免疫調(diào)節(jié)仍未被探索。本研究采用微弧氧化和電化學(xué)技術(shù)將鈣鍶注入鈦表面,形成不同濃度比例的鈣鍶涂層,來(lái)評(píng)估鈣鍶共注聯(lián)合氧化鈦通過(guò)極化巨噬細(xì)胞而發(fā)揮促成骨的作用。材料特性方面,應(yīng)用掃描電鏡分析材料形貌,通過(guò)X射線光電子能譜探測(cè)材料鈣鍶元素,采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鈣鍶離子釋放濃度,及測(cè)定接觸角分析材料親疏水性。體外實(shí)驗(yàn)方面,將小鼠巨噬細(xì)胞系RAW264.7細(xì)胞接種于材料表面。用live/dead染色法評(píng)估RAW264.7活性,CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖,流式細(xì)胞技術(shù)和免疫熒光染色法評(píng)估細(xì)胞極化,酶聯(lián)免疫吸附法分析不同細(xì)胞因子生成,聚合酶鏈反應(yīng)和蛋白印跡法檢測(cè)細(xì)胞極化相關(guān)基因和蛋白表達(dá)。同時(shí),將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)和RAW264.7共培養(yǎng),通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞礦化、堿性磷酸酶活性、以及成骨成脂基因表達(dá)情況,評(píng)估巨噬細(xì)胞極化對(duì)BMSCs成骨分化的影響。建立小鼠氣囊模型,評(píng)估材料對(duì)巨噬細(xì)胞極化的作用。流式細(xì)胞技術(shù)以及酶聯(lián)免疫吸附法分析氣囊灌洗液中巨噬細(xì)胞極化表型和炎癥因子表達(dá)情況。采用HE染色,Masson三色染色,免疫熒光染色技術(shù)分析氣囊組織中纖維組織形成、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和巨噬細(xì)胞極化情況。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),鈣鍶共注的鈦材料誘導(dǎo)了更多的M2型細(xì)胞生成。而鈣鍶比例為2:1的涂層更有利于M2型細(xì)胞極化,以及上調(diào)抗炎因子IL-10和骨形成蛋白2(BMP2)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF),下調(diào)促炎因子TNF-α。M2型細(xì)胞創(chuàng)造的這種微環(huán)境可促進(jìn)BMSCs成骨分化。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí),當(dāng)鈦表面涂層中鈣鍶比例為2:1時(shí),氣囊內(nèi)巨噬細(xì)胞極化表型和細(xì)胞因子生成與體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。而且組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn)這種涂層可明顯降低炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和抑制纖維組織生成。綜上,調(diào)節(jié)鈦表面涂層中鈣鍶比例可賦予鈦植入物更優(yōu)良的成骨免疫調(diào)節(jié)性能。本研究為臨床上設(shè)計(jì)新型的醫(yī)用性生物材料提供了新的思路和方法。
【圖文】：

而經(jīng)微弧氧化和鈣鍶溶液電化學(xué)處理的材料（Ti-Ca10, Ti-Sr10, Ti-Ca10Sr10,Ti-Ca10Sr5, Ti-Ca10Sr2.5）呈現(xiàn)多孔而粗糙的表面結(jié)構(gòu)。同時(shí)如圖 1B 所示，通過(guò)鈣離子和鍶離子在不同時(shí)間段內(nèi)釋放的動(dòng)力學(xué)揭示了經(jīng)過(guò)處理的實(shí)驗(yàn)材料的表面化學(xué)性質(zhì)不同。隨著材料在液體中浸泡時(shí)間的增加，溶液中的鈣離子和鍶離子的濃度逐漸增加。在浸泡期間中，Ti-Ca10Sr10 和 Ti-Ca10Sr5 組的鈣鍶濃度比例分別保持在 1:1 和 2:1 的水平，而 Ti-Ca10Sr2.5 組在第 7 天、14 天、21 天和28 天時(shí)間點(diǎn)的鈣鍶濃度比例分別為 6:1、5:1 和 4:1。另一方面，圖 S1 中顯示了XPS 光譜和水接觸角的檢測(cè)結(jié)果均證實(shí)了實(shí)驗(yàn)材料樣品表面特性隨著鈣鍶濃度比例的不同而改變。隨著經(jīng)不同鈣鍶比例溶液的電化學(xué)處理，各組中 XPS 能譜中鈣鍶峰值出現(xiàn)差異性；鈣鍶元素濃度越高，，相應(yīng)的鈣鍶元素峰值也越高。同時(shí)，Ti、Ti-Ca10、Ti-Sr10、Ti-Ca10Sr10、Ti-Ca10Sr5、Ti-Ca10Sr2.5 六組材料表面的接觸角分別為 87.71°±0.57°、130.48°±1.70°、106.46°±6.44°、125.83°±1.24°、73.75°±2.99°和 72.26°±0.74°。

上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文Figure 1 (A) The surface morphology of different samples displayed by scanning electronmicroscopy (SEM). Scale bar, 20 μm. (B) Ca and Sr releasing concentrations and ratios releasedfrom different samples at day 7, 14, 21, and 28.
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318.08;R68

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 付威;姜英;王婷玉;張赫;董佳琦;萬(wàn)朋;;巨噬細(xì)胞極化與腫瘤的研究進(jìn)展[J];吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào);2019年02期

2 廖成水;毛福超;程相朝;;巨噬細(xì)胞極化在微生物感染中的作用研究進(jìn)展[J];中國(guó)預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào);2019年03期

3 徐曉偉;魏建超;劉珂;邵東華;李蓓蓓;曹瑞兵;陳溥言;馬志永;胡敬東;邱亞峰;;不同激活狀態(tài)的巨噬細(xì)胞對(duì)流行性乙型腦炎病毒感染的影響[J];中國(guó)動(dòng)物傳染病學(xué)報(bào);2019年02期

4 邢士剛;;巨噬細(xì)胞在慢性阻塞性肺疾病發(fā)病機(jī)制中的作用研究[J];中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥;2019年12期

5 程相朝;毛福超;;巨噬細(xì)胞極化形成的影響因素研究進(jìn)展[J];動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2019年06期

6 巢汝;黃靚;屈順林;張弛;;巨噬細(xì)胞能量代謝與動(dòng)脈粥樣硬化[J];生命的化學(xué);2018年03期

7 崔凡;穰真;王有為;楊戈;;AIDS患者巨噬細(xì)胞對(duì)白念珠菌的吞噬和滅活功能研究[J];中國(guó)麻風(fēng)皮膚病雜志;2017年04期

8 孟董超;王東;宋娟;盧彥珍;;巨噬細(xì)胞極化在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中的作用研究進(jìn)展[J];長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2017年02期

9 李雪巖;楊玉玉;陳君;;中藥抗巨噬細(xì)胞泡沫化的研究進(jìn)展[J];藥學(xué)與臨床研究;2017年05期

10 袁鋒;尚茹茹;張錦;溫婷;李愛(ài)萍;劉曉紅;;巨噬細(xì)胞極化與動(dòng)脈粥樣硬化[J];中華臨床醫(yī)師雜志(電子版);2015年22期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 姚芳苡;黃自坤;傅穎媛;;人巨噬細(xì)胞極化相關(guān)長(zhǎng)鏈非編碼RNA表達(dá)譜篩選及研究[A];第十二屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)摘要匯編[C];2017年

2 李枋;霏李杰;;扶正解毒方對(duì)共培養(yǎng)體系下腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞表型變化影響的實(shí)驗(yàn)研究[A];第一屆青年中西醫(yī)結(jié)合腫瘤學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2015年

3 白力;張文蘭;竇晶莉;王永福;;組蛋白修飾與巨噬細(xì)胞極化的關(guān)系[A];第十屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)匯編[C];2015年

4 史玉玲;王又明;豐美福;;巨噬細(xì)胞激活作用的研究[A];中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)第五次會(huì)議論文摘要匯編[C];1992年

5 程相朝;毛福超;廖成水;;巨噬細(xì)胞極化形成的影響因素研究進(jìn)展[A];中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物微生態(tài)學(xué)分會(huì)第五屆第十三次全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2018年

6 曾嬌;;巨噬細(xì)胞極化對(duì)炎癥性疾病的影響[A];第十三屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)摘要匯編[C];2018年

7 李小鵬;張倫理;;巨噬細(xì)胞極化現(xiàn)象與結(jié)核病的關(guān)系[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)2014全國(guó)微生物學(xué)與免疫學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2014年

8 徐安恬;何福明;;摻鍶微納米鈦表面對(duì)巨噬細(xì)胞的影響[A];2019年中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)口腔材料專業(yè)委員會(huì)第十四次全國(guó)口腔材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2019年

9 蔣小麗;姚宇迪;劉卓琦;朱偉鋒;羅達(dá)亞;;乳腺腫瘤細(xì)胞源性外泌體誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞極化的研究[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會(huì)聯(lián)盟2019年學(xué)術(shù)與教學(xué)交流會(huì)摘要集[C];2019年

10 陳羅泉;萬(wàn)曉朋;韓泉;王青青;;白細(xì)胞介素27在巨噬細(xì)胞抗病毒天然免疫應(yīng)答中的作用研究[A];浙江省免疫學(xué)會(huì)第十次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2016年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 主持人 王建新;巨噬細(xì)胞的多面人生[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2015年

2 通訊員 李靜 記者 胡德榮;惡性腫瘤巨噬細(xì)胞未必皆“惡人”[N];健康報(bào);2014年

3 張化;新技術(shù)有望延長(zhǎng)血小板保存期[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2003年

4 張化;半乳糖可延長(zhǎng)血小板保存期[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2003年

5 蘭克;以嘗試用巨噬細(xì)胞治癱瘓[N];科技日?qǐng)?bào);2000年

6 記者 張家偉;巨噬細(xì)胞水平影響血壓高低[N];健康報(bào);2019年

7 ;癌細(xì)胞能通過(guò)“別吃我”信號(hào)逃避巨噬細(xì)胞[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2019年

8 記者 房琳琳;“別吃我”! 癌細(xì)胞還有第二種方式對(duì)巨噬細(xì)胞這樣說(shuō)[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

9 本報(bào)記者 張曄 通訊員 蔡心軼 張翰文;肥胖傷肝？原來(lái)是巨噬細(xì)胞在作怪[N];科技日?qǐng)?bào);2016年

10 唐穎 倪兵 陳代杰;巨噬細(xì)胞泡沫化抑制劑研究快步進(jìn)行[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李莉芳;Pannexin-1半通道-NLRP3途徑介導(dǎo)Apelin-13/APJ促動(dòng)脈粥樣硬化作用研究[D];南華大學(xué);2019年

2 于小華;Itaconate通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞脂質(zhì)蓄積和焦亡抗動(dòng)脈粥樣硬化[D];南華大學(xué);2019年

3 白帆;綿羊肺炎支原體及其脂質(zhì)相關(guān)膜蛋白引起巨噬細(xì)胞細(xì)胞因子釋放機(jī)制的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

4 趙金璇;間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體對(duì)心肌缺血再灌注后巨噬細(xì)胞極化的影響及作用機(jī)制研究[D];南京大學(xué);2019年

5 剌曉琴;腫瘤分泌型GRP78對(duì)巨噬細(xì)胞的招募作用以及黃連素干預(yù)機(jī)制的研究[D];山西大學(xué);2019年

6 劉雯麗;Ⅰ JAK2突變?cè)趧?dòng)脈粥樣硬化與血栓形成中的作用和機(jī)制研究 Ⅱ ω3多不飽和脂肪酸代謝產(chǎn)物在早期非酒精性脂肪肝中的作用和機(jī)制研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2018年

7 楊歡;CNF1下調(diào)巨噬細(xì)胞CD36轉(zhuǎn)錄引起急性尿路感染[D];天津醫(yī)科大學(xué);2018年

8 葉子明;LncRNA MIAT通過(guò)miR-149-5p靶向調(diào)控CD47導(dǎo)致巨噬細(xì)胞胞葬障礙促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定的機(jī)制[D];華中科技大學(xué);2019年

9 楊喜;UNC5b巖藻糖基化抑制泡沫化巨噬細(xì)胞移出血管內(nèi)膜促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生及進(jìn)展[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2019年

10 琴瀚姣;PI3Kγ抑制劑通過(guò)調(diào)控腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞提高CA4納米藥物對(duì)乳腺癌療效的研究[D];吉林大學(xué);2019年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 賀靜榮;肌動(dòng)蛋白解聚對(duì)巨噬細(xì)胞TLRs的表達(dá)及細(xì)胞凋亡的影響[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2019年

2 師萌;煙草提取物誘導(dǎo)的M2型巨噬細(xì)胞對(duì)肺癌細(xì)胞侵襲遷移的影響[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2019年

3 楊菁璐;TGR5在Vogt-小柳原田綜合征發(fā)病機(jī)制中的作用研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2019年

4 白宗達(dá);雌激素對(duì)低氧性肺動(dòng)脈高壓的保護(hù)作用及巨噬細(xì)胞不同表型的影響[D];河北醫(yī)科大學(xué);2019年

5 張瑤;轉(zhuǎn)錄因子NRF2在巨噬細(xì)胞感染結(jié)核分枝桿菌自噬中的作用研究[D];蚌埠醫(yī)學(xué)院;2019年

6 張雪;診療一體的納米顆粒用于巨噬細(xì)胞靶向腫瘤細(xì)胞[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2019年

7 楊雨;氧化鐵納米材料的磁熱效應(yīng)調(diào)控巨噬細(xì)胞分化及其乳腺癌治療研究[D];西北大學(xué);2019年

8 肖海榮;α7煙堿型膽堿能受體對(duì)IL-4誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M2型極化影響的初步探討[D];華中科技大學(xué);2019年

9 周成富;RIPK1介導(dǎo)的程序性壞死在LPS促進(jìn)巨噬細(xì)胞釋放mtDNA中的作用[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2019年

10 金郭櫻;結(jié)直腸癌通過(guò)外泌體miR-92a-3p調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究[D];江南大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2593392