基于激光三维打印的个性化种植体的设计及其体外生物学评价

发布时间：2017-11-08 02:08

  本文关键词：基于激光三维打印的个性化种植体的设计及其体外生物学评价

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【摘要】：[目的]牙种植体被称为人类的第三副牙齿,基于瑞典Branemark教授的骨结合理论和金属钛优异的生物相容性而得到广泛使用。从1965年第一颗钛种植体成功植入患者口内至今,人们在不断探索和改进种植体的外形设计和表面处理以获取更高的结合率。但种植修复的过程过于漫长,对于牙外伤或残根无法保留的患者,等待拔牙创在愈合的同时也伴随着牙槽骨的生理性吸收。本研究目的是设计一种根形种植体,其表面为多孔结构,适当增加粗糙度和接触表面积,与牙槽窝相匹配实现即刻种植的同时促进早期骨结合。通过最新的三维打印快速成型技术实现个性化定制。分析多孔表面结构的理化特征及体外评价生物学性能,为后期研究提供理论依据。[材料和方法]以比格犬为动物模型,利用CBCT数据获得天然牙的三维模型,在Autofab、Magics等软件中进行表面多孔结构设计,模拟在下颌骨中的植入。通过激光3D打印技术直接得到相同表面设计的钛合金种植体和钛片。以多孔钛片为实验组,无孔钛片作为对照,分析其表面微观结构和元素组成,比较两者的亲水性、蛋白吸附能力。通过小鼠MC3T3-E1前成骨细胞在其表面培养,检测钛片表面的细胞黏附、增殖水平。[结果]使用激光烧结成型的种植体和钛片表面均获得了多孔结构,单孔直径约为200μm,与设计方案基本相符。蛋白吸附实验显示实验组钛片的吸附水平高于对照组(P0.001)。CCK-8结果表明两组钛片表面的细胞活力和标准对照相比无显著性差异(P0.05)。正置荧光显微镜观察钛片多孔表面的MC3T3-E1是在三维方向上的黏附和增殖,但培养7天后细胞仍未完全覆盖钛片表面的孔隙；对照组细胞则呈现堆叠式生长,培养7天后的钛片表面已无多余空间。[结论]借助于计算机辅助设计和激光三维打印技术可以实现个性化根形种植体的快速原型设计和制造,其精度受到打印设备本身、金属原材料、设计形状等因素的影响。此外,对于种植体平台设计和基台连接方式还有待进一步研究。钛合金表面的微孔及酸蚀处理有助于MC3T3-E1细胞的黏附和生长,这与微孔结构所提供的表面积呈正相关。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.6

【参考文献】

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本文编号：1155104