纯钛表面氨基等离子体改性在模拟体液中钙磷沉积的实验研究

发布时间：2018-03-04 12:40

本文选题：牙种植体　切入点：钛　出处：《吉林大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：Br nemark教授提出的骨整合理论阐述了种植体与骨界面可形成紧密的直接结合，它使得钛及其合金材料成为了口腔种植修复中的首选。基于钛及钛合金的种植义齿修复，相比传统修复有更高的咀嚼效率和舒适度，对邻牙无损伤，近年已广泛应用在牙列缺损、牙列缺失的修复。但是，种植体植入后需要一定时间来形成稳定的骨结合，决定了种植义齿有着较长愈合周期。骨结合的效率、质量与种植体表面特性息息相关，而种植体表面特性主要体现在种植体表面成分、粗糙度、亲水性等方面。众多学者围绕着种植体-骨界面展开研究，力求缩短种植修复的周期，提高种植体骨结合的效率。目前的种植体表面处理方法大多为表面粗化改性，如钛等离子喷涂、喷砂、酸蚀、阳极氧化等。直接在种植体材料表面进行粗化处理或通过涂层进行表面粗化处理在获得良好的改性效果同时，弊端也非常明显。比如加大种植体周围炎和离子渗漏的风险的产生，，涂层表面微小剥脱，涂层与种植体材料结合力不足等问题。部分研究尝试生化改性如细胞外基质、多肽、生长因子等。这些用于生化改性的材料具有确实地促进成骨或骨整合作用，但大多数基于生化改性的研究处于起步阶段，缺乏进一步的实验论证。因此，寻找一种操作简单、处理效率较高、与种植体材料结合稳定、促进骨整合效果确切的表面处理方法是非常有价值且有必要的。氨基是生物体内最重要的有机官能团之一，构成人体的蛋白质以及参与体内各种生化反应的生化分子中都含有大量氨基。因此，氨基这种生物体内的常见基团在结构和性质上与细胞、组织等有很高的亲和力。另外，氨基基团常常作为机体内蛋白、酶等生物大分子的固定位点。由此可见，在材料表面引入氨基可以提高材料的生物相容性。本实验基于赵静辉学者之前的研究，采用等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)方法，即高频放电装置产生低温氨基等离子体，在低于100摄氏度的条件下于金属表面产生聚合，对材料表面进行改性，产生均质、稳定、与纯钛表面结合力较牢固的带有氨基基团的聚合物薄膜，实现材料表面活化的目的。在前面的研究中确定的5组参数（CW、P10%、P30%、P60%、CW+P30%）将在此后续实验中进一步加以筛选。因为人工材料具有骨结合特性的必要特点是可以在植入骨组织后在表面可以形成HA，并且这种特性可以在SBF这种模拟了人血浆成分的溶液中再现对选定参数的处理进行模拟体液（Stimulated Body Fluid, SBF）中沉积，以检测该表面处理对于钙磷盐的亲和性，并加以筛选。实验内容：一、观察不同参数的纯钛表面氨基等离子体改性试件在模拟体液中浸泡后钙磷盐沉积情况；二、对纯钛氨基等离子体改性试件表面沉积钙磷盐定性分析；三、结合上述实验，初步筛选最能促进种植体骨整合的氨基等离子体表面处理参数。研究结果可见：一、1.5倍SBF，浸泡24小时后，各组试件表面未见羟基磷灰石沉积；浸泡72小时后，1、2、3、5组试件表面出现羟基磷灰石沉积，且1、2组羟基磷灰石沉积量少于3、5组，各组表面沉积均多于空白对照组；浸泡72小时后，各组试件表面均出现羟基磷灰石沉积，各组间以及与空白对照组相比无显著差异。二、3号组、5号组较其余组表面处理可以更快地形成羟基磷灰石沉积。本实验针对不同的氨基等离子体表面改性参数进行实验，进一步确定了最有利于钙磷盐沉积的表面改性参数，从而为后续实验奠定了基础。作者认为，后续的实验可基于此次实验选出的最有利于钙磷盐快速沉积的参数，与目前主流的种植体表面处理方法作比较。在细胞实验和动物实验上进一步验证氨基等离子体表面改性促进骨整合的作用，向着纯钛种植体氨基等离子体表面改性应用于临床迈进。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R783.6

【参考文献】