多孔氧化锆种植体的制备及其成骨效果

发布时间：2017-07-15 07:07

  本文关键词：多孔氧化锆种植体的制备及其成骨效果

  更多相关文章： 氧化锆种植体 表面处理 骨结合 成骨细胞

【摘要】：氧化锆陶瓷材料因其具有良好的生物相容性及物理机械性能等优点而成为一种理想的修复材料。但是,氧化锆种植体的表面处理方式依然有限,传统的喷砂处理会引入裂纹,增加氧化锆种植体断裂风险。如何粗化种植体表面,增加骨整合的程度和速度依然是亟待解决的问题。本课题将氧化锆涂层涂覆于氧化锆坯表面,高温烧结后形成多孔的没有外部引入裂纹的多孔表面,旨在研究其对成骨细胞的影响。本研究包括两部分实验,其分别是:1多孔处理对氧化锆种植体表面理化性能的影响;2多孔处理对氧化锆种植体生物性能的影响。目的:1研究多孔处理对氧化锆种植体表面形貌、元素组成及表面粗糙度的影响。2研究多孔处理对氧化锆种植体生物性能的影响。材料和方法:制备直径15mm、厚度1.5mm的氧化钇稳定的多孔氧化锆瓷片,采用相同尺寸的未经多孔处理的氧化锆瓷片和纯钛片做为对照组。未经多孔处理氧化锆片及纯钛片分别采用400目、600目、800目水砂纸抛光,经无水乙醇超声清洗10min、高温高压(121.3℃、103.43k Pa)灭菌消毒30min后备用。采用以下方法对多孔氧化锆瓷片与未经多孔处理的氧化锆瓷片、纯钛片进行测试:1表面理化性能测试:扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)及能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)测量经多孔处理氧化锆片与未经多孔处理氧化锆片、纯钛片三种试件的表面形貌和表面成分;白光干涉显微镜(white light interferometric microscopy)及接触式粗糙度仪测量三种试件的表面三维形貌和表面粗糙度。2生物性能试验:将多孔氧化锆瓷片和未经多孔处理的氧化锆瓷片、纯钛片各30片分别置于24孔板中,每孔接种4万个MC3T3-E1小鼠成骨细胞。采用普通培养基预培养3天后更换分化培养基。更换培养基后于第3天、第7天时终止培养(n=5),分别提取各孔总RNA,并逆转录为c DNA。然后利用实时荧光定量QPCR法测定ALP、OCN、OPN、RUNX2、SATB2基因的相对表达量。部分样本细胞接种后分别在第1天、第3天和第5天时去培养基并用PBS溶液冲洗3次,然后用2.5%的戊二醛固定并进行乙醇梯度脱水。SEM测量生长于多孔氧化锆瓷片和未经多孔处理的氧化锆瓷片、纯钛片表面的细胞形态。部分样本在细胞接种后第1天和第3天时去培养基并用PBS溶液冲洗2次,采用MTT溶液染色后用异丙醇进行溶解,然后采用酶联免疫检测仪(enzyme-linked immunometric meter)分别检测溶解后溶液的OD值。结果:1多孔氧化锆瓷片表面具有1~20μm大小的孔结构,其表面粗糙度为0.57μm,与纯钛0.50μm的粗糙度相似,远大于未经多孔处理的氧化锆瓷片0.20μm的粗糙度;2实时荧光定量QPCR检测显示纯钛组与未经多孔处理的氧化锆组表面成骨细胞的ALP、OCN、OPN、RUNX2、SATB2基因表达量两组间差异无统计学意义。对氧化锆种植体表面进行多孔处理后,生长在其表面的成骨细胞ALP、OCN、OPN、RUNX2、SATB2基因表达量随时间的增加而升高,并明显高于未经多孔处理的氧化锆,两组间差异有统计学意义。细胞形貌显示三组材料的细胞形态无明显差异且具有相似的细胞附着,而多孔氧化锆组表现出较高的细胞增殖能力。结论:1氧化锆陶瓷与纯钛具有相似的成骨细胞行为;2表面多孔处理技术能够促进氧化锆种植体的骨结合。
【关键词】：氧化锆种植体 表面处理 骨结合 成骨细胞
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.1
【目录】：

• 缩略词3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 引言10-12
• 第2章 多孔氧化锆试件的制备及其理化性能研究12-24
• 2.1 实验材料13
• 2.1.1 实验样品13
• 2.1.2 实验器材13
• 2.2 实验方法13-15
• 2.2.1 多孔氧化锆试件的制备13-14
• 2.2.2 扫描电子显微镜和能谱仪对试件表面形貌及成分的测定14-15
• 2.2.3 白光干涩显微镜和粗糙度仪对样品表面三维形貌及表面粗糙度的测定15
• 2.2.4 数据分析15
• 2.3 实验结果15-19
• 2.3.1 扫描电镜观察结果15-17
• 2.3.2 表面能谱分析结果17-18
• 2.3.3 三维形貌观察结果18
• 2.3.4 表面粗糙度测量结果18-19
• 2.4 讨论19-22
• 2.5 小结22-24
• 第3章 多孔氧化锆的生物性能研究24-42
• 3.1 实验材料24-25
• 3.1.1 实验细胞24
• 3.1.2 实验样品与试剂24-25
• 3.1.3 实验器材25
• 3.2 实验方法25-32
• 3.2.1 小鼠MC3T3 E1成骨细胞培养25-27
• 3.2.2 细胞接种方法27-29
• 3.2.3 细胞总RNA提取29
• 3.2.4 逆转录反应29-30
• 3.2.5 扩增反应并测定基因相对表达水平30-31
• 3.2.6 采用MTT检测方法进行细胞定量分析31-32
• 3.2.7 扫描电镜测量表面细胞形态32
• 3.3 数据分析32
• 3.4 实验结果32-39
• 3.4.1 表面细胞形态观察结果32-33
• 3.4.2 MTT实验结果33-34
• 3.4.3 实时荧光定量PCR检测结果34-39
• 3.5 讨论39-41
• 3.6 小结41-42
• 第4章 结论与展望42-44
• 4.1 结论42-43
• 4.2 进一步工作的方向43-44
• 致谢44-46
• 参考文献46-50
• 综述 氧化锆种植体的研究进展50-58
• 参考文献54-58
• 攻读学位期间的研究成果58

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