不同钛及钛合金表面形貌对细菌黏附影响的实验探究

发布时间：2017-05-20 01:08

  本文关键词：不同钛及钛合金表面形貌对细菌黏附影响的实验探究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:随着技术的不断发展和成熟,口腔种植已逐渐成为临床口腔修复的主要手段。但就目前来看,种植修复的远期成功率仍需进一步提高。经过实验及临床证实[1]:种植体周围炎是影响远期成功率的重要因素之一,而种植体上菌斑生物膜的形成在种植体周围炎的发生、发展中起着重要作用。实验表明[2],口腔环境中的链球菌和放线菌等早期定植菌为菌斑生物膜的形成提供了良好的环境和基础条件,使得种植体周围炎的可疑致病菌:牙龈卟啉单胞菌(Pg)、中间普氏菌(Pi)等细菌大量附着并繁殖,从而造成菌群关系失衡,导致种植最终失败。种植体颈部在组织结构与天然牙相比较仍存在一定区别,这些薄弱环节导致其表面更容易受微生物及其毒性产物的侵袭[3]。因而,设计合适的种植体颈部表面形貌来防止细菌的定植对于确保种植义齿的临床成功至关重要。本实验希望通过比较口腔中早期定植菌在钛及钛合金不同表面的粘附情况,从而确定不利于菌斑形成的纯钛及钛合金表面,以寻找到有利于提高种植体远期成功率的种植体颈部表面形貌设计方案。方法:选用纯钛及钛合金圆盘作为实验试件,变形链球菌S.mutans UA159作为实验菌株。试验中首先在各实验试件表面分别运用机械打磨(M)、酸蚀(AE)、电化学腐蚀(ECE)、电化学腐蚀+酸蚀(ECA)四种方法制作出不同形态表面。选用扫描电子显微镜及激光共聚焦显微镜观察各纯钛及钛合金试件的表面形貌并检测粗糙度。培养得到稳定菌株后,选用光学显微镜及革兰染色法进行鉴定。将实验试件和S.mutans UA159在适宜的环境中共同培养后,扫描电子显微镜观察各实验试件表面细菌粘附情况,利用MTT法检测各实验试件表面细菌的附着量,对比纯钛及钛合金不同表面形态下细菌的附着差异。结果:1.扫描电子显微镜下观察显示:纯钛试件M组表面较光滑,镜下表现为平行沟壑条纹;AE组表面微粗糙,可见直径约20-50nm较尖锐纳米级突起均匀分布;ECE组表面粗糙均匀,可见开口直径约15-35um微米级碗状凹,边缘清晰,分布均匀,凹内布满大小约50-100nm的微小突起;ECA组表面粗糙且有凹均匀分布,可见开口直径约15-35um微米级碗状凹,凹中可见直径约5-15nm纳米级触角状突起均匀分布。钛合金试件M组表面光滑,镜下表现为长条纹状沟壑,浅于纯钛M组;AE组表面略粗糙,可见表面均匀分布着直径约20-50nm纳米级突起,头部圆顿;ECE组表面粗糙有凹,可见表面均匀分布着口大底小袋状凹,开口为直径约5-10um的不规则圆形,凹底分散着大小为10-30nm微小点状突起;ECA组表面粗糙,凹均匀分布,开口直径约5-10um,圆凹中可见直径约20-50nm、长度不等的纳米级突起均匀分布,呈触角状,头部尖锐。2.激光共聚焦显微镜下观察显示:纯钛试件M组表面分布较浅条纹状沟壑;AE组可见试件表面凹凸不平、纵向高度不一致;ECE组表面均匀分布着直径相近、立体结构呈类圆球形凹,深约7.15um;ECA组表面均匀分布立体结构呈类圆球形凹,深约6.36um。钛合金试件M组表面分布条纹状沟壑;AE组可见试件表面纵向高度不一致、粗糙不平整;ECE组试件表面分布着大小略不等、立体结构为类球形坑孔,深约6.96um;ECA组试件表面均匀分布着空间结构呈多重类圆形凹套叠的类球形结构,主凹深约6.44um。3.激光共聚焦显微镜下测得各组的表面粗糙度,纯钛试件M组Ra=0.393um、AE组Ra=0.451um、ECE组Ra=1.542um及ECA组Ra=1.548um。钛合金试件M组Ra=0.372um、AE组Ra=0.427um、ECE组Ra=1.536um及ECA组Ra=1.522um。4.BHI固体培养基上,变形性链球菌S.mutans UA159无特殊气味,呈边缘不规则、突起白色菌落形态;BHI液体培养基中,菌液呈现淡黄色、清亮无浑浊状态。光学显微镜下,实验菌呈蓝紫色球形菌体,簇拥排列为长短不一链状。5.细菌附着情况:扫描电子显微镜下,各实验组菌体形态无显著差别。经过数量统计,纯钛试件表面细菌粘附量比较为ECA组ECE组AE组M组,其中ECE组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECA组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECE组与ECA组相较、AE组与M组相比较无统计学差异。钛合金试件表面细菌粘附量比较为ECA组ECE组AE组M组,其中ECE组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECA组分别与AE组、M组相比较均具有统计学差异,ECE组与ECA组相比、AE组与M组相比均无统计学差异。纯钛及钛合金两组采用相同方法处理得到的不同表面相比均无统计学意义。6.MTT检测:纯钛试件吸光度均值大小为ECA组ECE组AE组M组,ECE组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,与ECA组之间无统计学差异,ECA组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,AE组与M组之间无统计学差异。钛合金试件吸光度均值大小为ECA组ECE组AE组M组,ECE组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,与ECA组之间不具有统计学差异,ECA组分别与AE组、M组之间均具有统计学差异,AE组与M组之间不具有统计学差异。纯钛及钛合金两组采用相同方法处理得到的不同表面相比均不具有统计学意义。结论:1.纯钛电化学腐蚀获得的孔径为15-35um、深度为7.15um及纯钛电化学腐蚀+酸蚀方法获得的孔径为15-35um、深度为6.36um的均匀碗状凹表面,分别与机械打磨方法及酸蚀方法制得的表面相比更利于细菌的粘附。纳米结构对细菌的粘附无显著影响。2.钛合金电化学腐蚀方法制得孔径为5-10um、深度6.96um及钛合金电化学腐蚀+酸蚀方法制得孔径为5-10um、深度为6.44um的均匀浅碗状凹表面,分别与机械打磨方法以及酸蚀方法制得的表面相比,更利于细菌的粘附。纳米结构对细菌的粘附无显著影响。3.机械表面与酸蚀表面相比,细菌粘附无明显差异。
【关键词】：变形性链球菌 细菌粘附 钛合金表面 纯钛表面 表面改性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.6
【目录】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-13
• 第1章 前言13-15
• 第2章 材料及方法15-21
• 2.1 材料15-16
• 2.1.1 细菌、试件15
• 2.1.2 仪器设备15-16
• 2.1.3 试剂及实验用品16
• 2.2 方法16-21
• 2.2.1 纯钛实验试件表面制备16-17
• 2.2.2 钛合金实验试件表面制备17-18
• 2.2.3 SEM观察实验试件的表面形貌特点18
• 2.2.4 LSCM观察实验试件的表面形貌特点18
• 2.2.5 实验菌株变形链球菌(S.mutans UA159)复苏和培养18
• 2.2.6 变形链球菌(S.mutans UA159)鉴定18-19
• 2.2.7 MTT法检测细菌粘附量19
• 2.2.8 SEM观察实验试件的表面形貌特点19-20
• 2.2.9 统计学处理20-21
• 第3章 结果21-34
• 3.1 SEM及LSCM观察纯钛试件表面形貌特点21-25
• 3.1.1 机械打磨组（M）21
• 3.1.2 酸蚀组（AE）21-22
• 3.1.3 电化学腐蚀组（ECE）22-24
• 3.1.4 电化学腐蚀+酸蚀组（ECA）.24-25
• 3.2 SEM及LSCM观察钛合金试件表面形貌特点25-29
• 3.2.1 机械打磨组（M）25
• 3.2.2 酸蚀组（AE）25-26
• 3.2.3 电化学腐蚀组（ECE）26-28
• 3.2.4 电化学腐蚀+酸蚀组（ECA）28-29
• 3.3 纯钛及钛合金试件表面粗糙度检测结果29
• 3.4 观察及鉴定变形性链球菌S.mutans UA15929-34
• 3.4.1 细菌菌落观察29
• 3.4.2 细菌革兰染色29-30
• 3.4.3 SEM下纯钛及钛合金试件表面细菌附着情况30-32
• 3.4.4 SEM下纯钛及钛合金试件表面细菌附着数量统计32-33
• 3.4.5 MTT法检测纯钛及钛合金试件不同表面UA159的附着33-34
• 第4章 讨论34-37
• 第5章 结论37-38
• 参考文献38-42
• 导师简介42-43
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果43-44
• 致谢44

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周洁,陈必胜,陶长仲,姜晓钟,刘渊;钛-75合金与纯钛犬股骨内长期种植后的组织学比较研究[J];口腔医学纵横;2002年02期

2 陈钢,姚月玲,李斌,孙延,黎永钧;纳米非晶金刚石薄膜对纯钛腐蚀性能的影响[J];中国美容医学;2005年01期

3 董滢;尹路;;氟化物对纯钛及其合金耐腐蚀性影响[J];山西医药杂志;2007年02期

4 王晓波;高勃;姚月玲;杨海鸥;;纯钛激光立体成形件结构与力学性能研究[J];实用口腔医学杂志;2007年04期

5 田芝娟;苏剑生;;氟化物对纯钛及其合金性能的影响[J];中华临床医师杂志(电子版);2007年06期

6 闫澍;张玉梅;赵永庆;;热处理温度对牙科铸造纯钛拉伸性能的影响[J];实用口腔医学杂志;2008年01期

7 尹路;郭天文;;纯钛及钛合金的表面修饰[J];口腔颌面修复学杂志;2008年04期

8 闫海根;李天侠;苗一鸣;任丽萍;;注氮后纯钛在不同浓度含氟溶液中的腐蚀性研究[J];临床口腔医学杂志;2009年08期

9 陈晓星;;骨与钽、铝或商业纯钛间界面定性的研究[J];国外医学.生物医学工程分册;1991年01期

10 牛君,赵春诚,赵玉珍,崔荣智;纯钛铸造整体支架50例分析[J];现代口腔医学杂志;2002年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 黄承敏;巢永烈;;等离子浸没注入纯钛表面改性的基础研究[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年

2 闫澍;张玉梅;施生根;牛忠英;卢怡;张艳茹;;两种退火方式对牙科铸造纯钛力学性能影响的研究[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年

3 张辉跃;刘福祥;;微弧氧化技术用于纯钛表面改性的研究[A];第四届全国口腔种植学术会议论文集[C];2005年

4 岳虹池;;氮离子注入对纯钛表面性能影响的研究[A];第七次全国口腔修复工艺学学术交流会论文汇编[C];2011年

5 张建中;;纯钛铸造时铸造温度与流铸率[A];中华口腔医学会第三次全国口腔修复学术会议论文集[C];1997年

6 宋明奎;;纯钛铸造缩孔的原因及解决方法[A];第七次全国口腔修复工艺学学术交流会论文汇编[C];2011年

7 吴玉禄;辛海涛;张春宝;汤忠斌;;激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料的力学性能研究[A];第七次全国口腔修复工艺学学术交流会论文汇编[C];2011年

8 闫澍;张玉梅;施生根;牛忠英;崔三哲;卢怡;;两种退火方式对牙科铸造纯钛力学性能影响的研究[A];中华口腔医学会全科口腔医学专业委员会第一次学术年会会议论文集[C];2009年

9 袁继维;刘义敏;;高纯钛结晶行为研究[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑（上册）[C];2008年

10 李巍;马宝军;孙小勇;刘宏伟;史文;;电子背散射衍射技术及其在纯钛研究中的应用[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 记者 陈朝霞 余姚记者站 张伟 谢敏军;余姚产出中国第一炉超高纯钛[N];宁波日报;2014年

2 艾班;浙江产出中国首炉超高纯钛[N];中国化工报;2014年

3 付强邋本报记者 朱海;“纯钛”镜架实为钛合金[N];中国消费者报;2008年

4 张春宝;纯钛义齿好处多[N];健康报;2006年

5 ;制造高纯钛的新技术[N];中国有色金属报;2003年

6 晓斌;纯钛超精密镜面加工技术问世[N];中国有色金属报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 尹路;渗氮类金刚石膜应用于齿科纯钛的实验研究[D];第四军医大学;2008年

2 黄承敏;等离子浸没注入和多弧离子镀对纯钛及钛合金表面改性的基础研究[D];四川大学;2004年

3 张丽君;激光快速成形纯钛的烤瓷性能研究[D];第四军医大学;2009年

4 朱娟芳;激光快速成形技术制作纯钛植入材料的实验研究[D];第四军医大学;2007年

5 郭泽鸿;激光—微弧氧化处理对纯钛表面生物活性影响的研究[D];南方医科大学;2013年

6 聂蓉蓉;微弧氧化—水热处理法在纯钛表面制备生物陶瓷涂层及其细胞相容性的实验研究[D];四川大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蔡阳;纯钛及钛合金的强流脉冲电子束表面改性研究[D];上海工程技术大学;2015年

2 王道强;溶胶-凝胶法制备SiO_2涂层对纯钛耐腐蚀性能的影响[D];河北联合大学;2014年

3 任晓娟;纯钛金属全冠微渗漏及密合度的研究[D];河北联合大学;2014年

4 王楠;有机硅季铵盐浸泡纯钛后对白色念珠菌生长的抑制作用[D];河北医科大学;2015年

5 张立娜;纯钛烤瓷基底冠打磨方向对金瓷结合强度的影响[D];河北医科大学;2015年

6 李小孟;电子束冷床炉熔炼纯钛铸锭的工艺研究[D];西安建筑科技大学;2015年

7 刘德同;高压扭转处理超细晶纯钛微观组织演变及热稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

8 刘勇达;电流辅助TA2纯钛微塑性变形行为研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 马稔秋;瑞士诺丁纯钛桩即刻修复后牙牙体大部分缺损的临床观察[D];大连医科大学;2015年

10 贾晓瑞;超细晶纯钛材料表面微弧氧化处理及其生物安全性研究[D];第四军医大学;2015年

  本文关键词：不同钛及钛合金表面形貌对细菌黏附影响的实验探究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：380342