氧化锆表面不同粗化处理对成骨细胞增殖分化的影响

发布时间：2017-04-17 14:14

  本文关键词：氧化锆表面不同粗化处理对成骨细胞增殖分化的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:自从上世纪60年代以来利用口腔种植技术恢复咀嚼功能受到了越来越多的患者的认同,目前临床上所应用的种植材料主要是纯钛及钛合金。金属钛是一种生物材料,具有良好的生物相容性,但是由于其强度不太理想,钛离子释放造成牙龈薄弱区色泽改变等问题,科研人员一直在探索能够弥补钛材不足的更加理想的新型种植材料。氧化锆是一种具有良好生物相容性并且具有较高的强度以及与牙体组织相近色泽的新型陶瓷材料。本研究通过对氧化锆片表面进行不同的粗化处理使氧化锆表面形成不同的形貌结构,与小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1进行体外培养,扫描电镜观察氧化锆表面形貌及表面元素能谱分析,粗糙度仪测量氧化锆表面粗糙度,MTT法检测成骨细胞增殖活性情况以及碱性磷酸酶(ALP)活性检测法检测成骨细胞分化情况,观察不同表面粗化处理方法对培养于氧化锆表面上的成骨细胞生物学活性的影响,为更好地研究和设计氧化锆种植体表面粗化处理方法提供实验依据。方法:1氧化锆片的制备及分组制备直径19 mm,厚度1mm的氧化锆片36枚,Ra=0.4μm,分3组,每组12枚。A组热酸蚀刻组。将制作好的氧化锆陶瓷片以100℃放入浓HF(分析纯)和浓HNO_3(分析纯)混合液(1:1)中热酸蚀处理30分钟。B组Al_2O_3喷砂+热酸蚀刻组。粒度为120目的Al_2O_3砂粒,0.45Mpa气压下喷砂;用浓HF/HNO_3混合液(1:1)于100℃下热酸蚀30分钟。C组对照组。表面不做任何粗化处理。2氧化锆片表面粗糙度的测量利用TR-200粗糙度仪(测量范围:Ra:0.025~12.5μm)测量三种经不同表面处理方法处理的氧化锆片表面的粗糙度,将各组所测得的平均粗糙度值作为该种表面处理方法锆片的表面粗糙度。3氧化锆片表面形貌的扫描电镜观察和元素能谱分析采用扫描电镜观察HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组,Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组和未处理光滑组的三组氧化锆片的表面形貌并对其表面进行元素能谱分析。4小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1细胞复苏、传代培养将冻存的原代小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1进行细胞复苏,镜下观察细胞生长情况,待细胞长满培养瓶底,且形态良好时进行细胞传代培养。5在不同粗化处理氧化锆片上进行成骨细胞培养取生长状态良好的第3代成骨细胞,将其制备成骨细胞浓度为1×10~5个/ml的单细胞悬液,分别接种于经HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理,Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理和未处理光滑的三组氧化锆片表面,然后将三组氧化锆片分别放入12孔培养板内,使成骨细胞在氧化锆片上生长。6对不同粗化处理氧化锆片表面的成骨细胞增殖活性情况的检测在接种后培养的第3、5、7天做MTT细胞活性的检测,用酶联免疫仪在490nm处测定各组氧化锆片表面的吸光度值(OD值)以了解各组细胞的增殖活性情况。7成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性检测生长状态良好的第3代成骨细胞接种于不同粗化处理氧化锆陶瓷片上,在12孔培养板中培养。每组设3个平行试样,观察细胞的生长变化情况,测定第3、5、7天的成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性并描绘标准曲线,用酶联免疫仪在405nm处测定各组氧化锆片表面的吸光度值并根据所得标准曲线计算ALP活性,根据所得ALP活性以了解各组细胞的分化情况。8统计学分析采用SPSS 21.0统计软件,应用析因设计的方差分析比较三组氧化锆片在不同时间点的吸光度值及ALP活性值,并采用SNK法进行组间的两两比较,P0.05有统计学差异。结果:1三种不同表面处理的氧化锆表面粗糙度的测量结果HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组氧化锆片表面粗糙度为0.75μm;Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组氧化锆片表面粗糙度为1.60μm;未处理光滑组氧化锆片表面粗糙度为0.41μm。2三种不同表面处理的氧化锆表面形貌的扫描电镜观察结果和元素能谱分析结果HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组氧化锆片表面形成了大量不规则的二级窝洞和少量浅显的一级窝洞,Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组氧化锆片表面形成了大量形态不规则的一级窝洞和二级窝洞,两种氧化锆片表面形成的窝洞洞形相似。未处理光滑组氧化锆片表面则只有浅显的窝洞形态,且相对较为平坦。表面元素能谱分析显示,三种氧化锆片表面都仅含有Zr和O元素,不含有其他元素。3三组氧化锆片表面成骨细胞的增殖活性检测结果成骨细胞在各组氧化锆片表面培养3、5、7天后的吸光度值比较:HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组吸光度值:(1)3 day:0.249±0.006(2)5 day:0.430±0.013(3)7 day:0.914±0.015;Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组吸光度值:(1)3 day:0.235±0.006(2)5 day:0.552±0.014(3)7day:1.055±0.046;未处理组吸光度值:(1)3 day:0.221±0.004(2)5 day:0.315±0.013(3)7 day:0.717±0.003。单纯热酸蚀组与Al_2O_3砂粒+热酸蚀组氧化锆片表面在各个时间点的成骨细胞吸光度值之间有统计学差异(P0.05),两种粗化处理组与未处理组氧化锆片表面在各个时间点的成骨细胞吸光度值之间有统计学差异(P0.05)。4三组氧化锆片表面成骨细胞的碱性磷酸酶活性检测结果成骨细胞在各组氧化锆片表面培养3、5、7天后的ALP活性(单位:IU)比较:HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组ALP活性:(1)3 day:3.556±0.053(2)5 day:6.190±0.077(3)7 day:6.700±0.185;Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理组ALP活性:(1)3 day:3.619±0.223(2)5 day:6.407±0.076(3)7 day:7.231±0.115;未处理组ALP活性:(1)3 day:3.324±0.069(2)5 day:5.649±0.026(3)7 day:6.230±0.229。单纯热酸蚀组与Al_2O_3砂粒+热酸蚀组氧化锆片表面在各个时间点的成骨细胞ALP浓度之间有统计学差异(P0.05),两种粗化处理组与未处理组氧化锆片表面在各个时间点的成骨细胞ALP浓度之间有统计学差异(P0.05)。结论:1经HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理,Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理和未处理光滑的氧化锆陶瓷片表面分别具有不同的表面形貌,Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀组氧化锆片的表面形貌最为粗糙,HF/HNO_3混合酸热酸蚀组次之,未处理组表面形貌较为光滑。2成骨细胞在三组氧化锆片表面均能生长,但成骨细胞在三组氧化锆片表面的生长状况存在差异。3成骨细胞在经HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理和Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理的氧化锆片表面增殖、分化情况优于未经粗化处理的氧化锆片表面,且经Al_2O_3砂粒喷砂+HF/HNO_3混合酸热酸蚀处理的氧化锆片表面更加有利于成骨细胞的增殖和分化。
【关键词】：氧化锆 热酸蚀 Al_2O_3喷砂 成骨细胞 MTT ALP
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.1
【目录】：

• 摘要4-8
• ABSTRACT8-12
• 前言12-13
• 材料与方法13-19
• 结果19-21
• 附图21-27
• 附表27-28
• 讨论28-33
• 结论33-34
• 参考文献34-36
• 综述 氧化锆生物材料的研究现状36-51
• 参考文献44-51
• 致谢51-52
• 个人简历52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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8 王勇平;廖q，

本文编号：313390