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纯钛表面薄层Nano-HA涂层的制备及生物学评价

作　者: 董玲玲
导　师: 陈晖
学　校: 浙江大学
专　业: 口腔临床医学
关键词: Nano-HA 电化学沉积技术成骨细胞骨质疏松骨结合
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

目的：纳米级羟磷友石(Nano-hydroxyapatite, Nano-HA)与人体内羟磷灰石具有相似性,具有较好的生物学性能。电化学沉积技术可在多孔纯钛表面制备Nano-HA,且不破坏纯钛表面的多孔结构。本研究利用电化学沉积技术在多孔纯钛表面制备Nano-HA涂层,研究Nano-HA涂层对成骨细胞生物学活性的影响以及骨质疏松症种植体骨结合的影响。材料与方法：纯钛钛片和种植体经大颗粒金钢砂喷砂,HF/HNO3和HCl/H2SO4酸蚀。Nano-HA涂层制备采用两电极系统,以粗化钛片和种植体为阴极,铂片为阳极,400ml烧杯为电解槽,在含Ca(NO3)2(0.6mM)和NH4H2PO4(0.36mM)的200ml电解液中,在一定的温度和时间下,恒电压电沉积。Nano-HA涂层钛片和种植体作为实验组,多孔表面钛片和种植体作为对照组。场发射扫描电镜(FSEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)分析涂层表面结构,表面粗糙度测试仪(TR240)检测表面粗糙度。实验一：将小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)接种于上述两组钛片上,测定细胞总蛋白、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase, ALP)、骨钙素(Osteocalcin).实验二：建立大鼠骨质疏松症动物模型,将对照组和实验组种植体植入大鼠两侧胫骨远端,术后4周和12周处死动物,制作硬组织切片,采用亚甲基蓝-碱性品红法染色,对种植体-骨接触率和种植体螺纹内骨密度进行测量；采用便携式数字扭力测试仪(BS30)观察分析种植体和骨组织的结合力,并对两组种植体的扭力值进行统计学分析。结果：钛片表面经喷砂-双重酸蚀处理后形成多级微孔、波浪状的形貌；电化学沉积技术在钛片表面制备截面为规则六边形的纳米级晶体。XRD和FTIR分析表明该涂层是标准的HA。对照组和HA涂层组的表面粗糙度(Ra)平均值分别为1.185±0.061和1.167±0.096。细胞实验的结果显示HA组能促进MC3T3-E1细胞增殖,同时也能增强ALP活性和OC分泌。动物实验统计学表明,术后4周和12周Nano-HA涂层种植体明显增加骨质疏松症大鼠种植体与新骨接触率和种植体螺纹内骨密度(P<0.05),增加种植体与新骨之间的结合力(P<0.05)。结论：本实验证实该电化学沉积技术制备的Nano-HA涂层可促进成骨细胞的生物学活性以及骨质疏松症种植体骨结合。

全文目录

致谢  4-5
中文摘要  5-7
Abstract  7-9
目次  9-11
第一部分薄层纳米级羟磷灰石涂层对成骨细胞生物学活性的研究  11-31
  1 材料与方法  13-20
    1.1 纯钛标本的表面处理及Nano-HA涂层的制备  13-15
    1.2 细胞实验  15-19
    1.3 统计学分析  19-20
  2 结果  20-24
    2.1 涂层表面分析  20-21
    2.2 ALP活性  21-22
    2.3 细胞增殖  22-23
    2.4 骨钙素  23-24
  3 讨论  24-26
  4 参考文献  26-31
第二部分薄层Nano-HA涂层在骨质疏松症大鼠种植体骨整合中的作用  31-46
  1 材料与方法  32-37
    1.1 种植体设计和表面处理  32
    1.2 羟基磷灰石涂层的制备  32
    1.3 实验动物  32
    1.4 骨质疏松症大鼠造模手术  32-33
    1.5 骨质疏松症动物模型确立  33
    1.6 种植体植入  33-34
    1.7 扭力测试  34
    1.8 骨组织形态计量学观察种植体周围新骨形成  34-36
    1.9 统计学分析  36-37
  2 结果  37-40
    2.1 组织学观察  37-38
    2.2 骨组织形态计量学观察结果  38-39
    2.3 扭力测试  39-40
  3 讨论  40-42
  4 参考文献  42-46
全文小结  46-47
综述  47-58
  参考文献  54-58
作者简历及在学期间所发表的文章  58

纯钛表面薄层Nano-HA涂层的制备及生物学评价

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