微弧氧化水熱處理TLM鈦合金對人牙齦成纖維細胞生物學(xué)行為的影響.pdf

1、近年來,我國西北有色金屬研究院開發(fā)了新型近β型TLM鈦合金,而良好的種植體材料要求具有生物活性,能促進牙周組織和骨組織細胞黏附、增殖、分化,分泌更多蛋白,因此種植體表面改性成為當今種植體材料研究的熱點方向。
　　維護牙種植體遠期成功除了良好的骨結(jié)合外,種植體周圍軟組織的健康也起了至關(guān)重要的作用。種植體周圍的結(jié)合上皮與天然牙相似,以半橋粒和基底板附著于種植體表面。而種植體與結(jié)締組織的結(jié)合存在爭議。牙齦成纖維細胞作為牙齦結(jié)締組織中最主

2、要的細胞,故研究牙齦成纖維細胞在微弧氧化水熱處理TLM鈦合金表面的生物學(xué)行為對進一步臨床應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
　　目的:
　　本課題采用微弧氧化水熱處理技術(shù)在新型近β型TLM鈦合金表面制備了含有TiO2/HA的復(fù)合陶瓷涂層。通過體外細胞評價TLM-MAO-HS表面復(fù)合涂層對人牙齦成纖維細胞生物學(xué)行為的影響,研究該材料與周圍軟組織的關(guān)系。并初步探討一定濃度的內(nèi)毒素(LPS)對體外培養(yǎng)的牙齦成纖維細胞在不同時間段分泌IL-6

3、、MMP-1的影響。研究微弧氧化水熱處理TLM鈦合金誘發(fā)的早期炎癥反應(yīng),為今后的臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)。
　　方法:
　　利用微弧氧化技術(shù)對TLM鈦合金表面進行電化學(xué)處理,使其形成一粗糙多孔、具有一定厚度和強度的TiO2陶瓷氧化層,結(jié)合經(jīng)過水熱處理后使TLM鈦合金TiO2陶瓷氧化層基礎(chǔ)上形成納米級HA晶體。通過場發(fā)射掃描電鏡、X線衍射分析、能譜儀分析、接觸角檢測儀等對材料的表面形貌、粗糙度、物相結(jié)構(gòu)、表面潤濕性等進行檢測。

4、r>　　將原代培養(yǎng)的人牙齦成纖維細胞分別接種在光滑TLM鈦合金和TLM-MAO-HS表面培養(yǎng),通過免疫熒光顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、CCK8等觀察檢測HGF的早期黏附、細胞形態(tài)及增殖情況。
　　ELISA檢測LPS誘導(dǎo)下HGF在光滑Ti、TLM合金和TLM-MAO-HA表面培養(yǎng)6h、24h、48h后分泌IL-6、MMP-1表達量的差異。
　　結(jié)果:
　　(1)掃描電鏡下觀察微弧氧化水熱處理后鈦片表面,可見一微米級粗糙多

5、孔的TiO2/HA生物陶瓷氧化層,呈火山口狀,孔徑約2-5μm,表面納米級HA針狀晶體均勻分布,其中鈣磷比為1.58。表面粗糙度檢測得知微弧氧化水熱處理TLM合金的粗糙度為微米級,為1.59±0.056μm。表面接觸角檢測MAO-HS組鈦合金小于光滑組。
　　(2)細胞早期黏附:用DAPI染料對接種在光滑TLM鈦合金和TLM-MAO-HS表面2h、4h、8h后的人牙齦成纖維細胞細胞核染色,熒光顯微鏡下計數(shù)細胞個數(shù)。接種4h、8h后

6、,MAO-HS組細胞數(shù)量明顯多于光滑組,且有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。細胞形態(tài):激光共聚焦顯微鏡(CLSM)下觀察HGF接種在光滑TLM鈦合金和TLM-MAO-HS表面24h后的細胞形態(tài)變化,發(fā)現(xiàn)HGF在光滑組沿著拋光紋路排列,呈細長梭型。而MAO-HS組表面呈紡錘型生長,細胞鋪展面積較大。掃描電鏡下可見培養(yǎng)6h后細胞未完全伸展,呈圓形。而MAO-HS組細胞伸出偽絲和絲狀偽足。培養(yǎng)24h后可見光滑組細胞伸展,而MAO-HS組HGF細胞

7、鋪展明顯增大。細胞增殖:CCK8法檢測HGF接種在光滑組和MAO-HS組鈦合金表面1d、3d、5d、7d后的細胞增殖數(shù)量,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)1d后,各組的細胞增殖數(shù)量無明顯差異。但培養(yǎng)3d、5d、7d后MAO-HS組材料表面的細胞數(shù)量明顯多于光滑組,且有統(tǒng)計學(xué)差異。
　　(3)利用ELISA法檢測LPS誘導(dǎo)下HGF在光滑Ti、TLM鈦合金和TLM-MAO-HS表面培養(yǎng)6h、24h、48h后分泌IL-6、MMP-1的表達情況。結(jié)果顯示HGF接

8、種MAO-HS組表面6h后的IL-6平均表達量多于光滑組,但無統(tǒng)計學(xué)意義。但培養(yǎng)24h、48h后,MAO-HS組IL-6平均表達量明顯多于光滑組,且有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。培養(yǎng)6h、24h、48h后,HGF在MAO-HS組表面分泌MMP-1較多,但無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)論:
　　采用微弧氧化水熱處理技術(shù)可在新型近β型TLM鈦合金表面原位形成一微米級粗糙多孔、表面均勻分布HA的二氧化鈦陶瓷氧化層,其Ca/P比為1.58。