钛表面SrTiO 3 /TiO 2 微纳结构层的制备及生物活性研究
发布时间：2022-01-07 08:53
尽管Ti及其合金由于其优异的生物相容性而广泛应用于生物医学应用,但人造骨替代物仍然受到不完整的骨整合的限制。因此,需要通过表面改性制备出具有更好生物相容性和骨整合性的新型植入材料。大量的研究已经证明,微纳结构化的钛表面可以促进成骨,并且适量的锶（Sr）元素能够减少骨吸收和加强骨形成。目前,锶盐类药物主要以口服为主,并在治疗骨质疏松方面取得了较好的临床效果,。然而,受限于口服药物的固有缺陷,Sr盐药物难于稳定持续的释放并作用于特定病患部,因此,如何对植入体进行形貌成分修饰使Sr能在原位可控释放到植入物-组织界面,引起了广大研究者浓厚的兴趣。本论文通过把Sr负载到微纳结构化的钛表面,期望Sr能够长期有效的释放,以促进成骨。首先,用酸腐蚀Ti以产生微结构表面（M）,然后以M为基底进行阳极氧化以产生TiO2纳米管的表面层（MN）。通过在Sr（OH）2溶液中水热处理1和3小时将Sr负载到MN上,得到Sr含量不同的SrTiO3/TiO2复合材料（MN-Sr1h和MN-Sr3h）。以表面纳米管层试样（N）为对照,通过蛋白吸附试验,考察不同表面形貌、成分及其含量的试样表面吸附蛋白的能力;最后通过成骨和...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２钛和组织液之间的相互作用示意图ｌ３１ｌ??
成骨早期分化，Ｓｒ—促进成骨细胞后期分化和矿化结节的形成。??锶（Ｓｒ）是人体中存在的重要微量元素，主要存在于骨骼和牙齿中，在骨重建的??中起着特殊的作用。在２００４年，雷奈酸锶作为治疗妇女绝经后骨质疏松症的药??得欧盟认证后，Ｓｒ在治疗或预防骨折方面的研宄颇多。受口服药物雷奈酸锶的启??，就有很多研宄者就充分发挥Ｓｒ在骨骼中的作用，把Ｓｒ加载到植入材料中，避免??药物潜在的有害作用，期望通过Ｓｒ负载到植入材料定点释放后也能达到雷奈酸??治疗效果。Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ等［７｜］和Ｚｈａｎｇ等［７２］分别把Ｓｒ加载到生物材料轻基隣灰石和??玻璃中，结果发现该类材料可以促进成骨细胞增殖以及分化，并且还能抑制破骨??胞的一系列行为。锶在细胞和分子水平上对骨骼的作用机制如图１－３，在细胞水平??，锶通过抑制破骨细胞行为减少骨吸收，并刺激成骨细胞行为，加快骨形成［７３，７４］。??分子水平上，Ｓｒ通过ＣａＳＲ或者其他受体促进前成骨细胞复制和前列腺素Ｅ２??ＧＥ２）产生，从而促进骨形成。锶能促进骨保护素ＯＰＧ的产生，并且降低了调节??骨细胞功能的ＲＡＮＫＬ的表达，抑制ＲＡＮＫＬ与ＲＡＮＫ之间相互作用减少骨吸收［７５］。??
總的治疗效果。Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ等［７｜］和Ｚｈａｎｇ等［７２］分别把Ｓｒ加载到生物材料轻基隣灰石和??生物玻璃中，结果发现该类材料可以促进成骨细胞增殖以及分化，并且还能抑制破骨??细胞的一系列行为。锶在细胞和分子水平上对骨骼的作用机制如图１－３，在细胞水平??上，锶通过抑制破骨细胞行为减少骨吸收，并刺激成骨细胞行为，加快骨形成［７３，７４］。??在分子水平上，Ｓｒ通过ＣａＳＲ或者其他受体促进前成骨细胞复制和前列腺素Ｅ２??（ＰＧＥ２）产生，从而促进骨形成。锶能促进骨保护素ＯＰＧ的产生，并且降低了调节??破骨细胞功能的ＲＡＮＫＬ的表达，抑制ＲＡＮＫＬ与ＲＡＮＫ之间相互作用减少骨吸收［７５］。??■??１?．?ｍｍ??ＣａＳＲ?ａｎｄ?ｏｔｈｅｒ?Ｏｓｔｅｏｐｒｏｔｅｇｅｒｉｎ??Ｒｅｃｅｐｔｏｒ?＾?（ＯＰＧ）?（ＲＡＮＫ）?Ｐｒｅ?－ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔｓ??Ｐｒｅ?－ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ??一—Ｕ?？？？：捧?ｄ??Ｐｒｏｓｔａｇｌａｎｄｉｎｓ?Ｅ２?Ｎｕｃｌｅａｒ?ｆａｃｔｏｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ??（ＰＧＥ２）?Ｒｅｃｅｐｔｏｒ?ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ?ｆａｃｔｏｒ??Ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ?Ｊ??ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?？?？??Ｂｏｎｅ?ｒｅｓｏｒｐｔｉｏｎ??Ｂｏｎｅ??ｆｏｒｍａｔｉｏｎ???
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mineralization and osteoblast behavior of multilayered films on TiO2 nanotube surfaces assembled by the layer-by-layer technique[J]. Yan Zhang,Wen-Li Gao,Zhi-Yuan Liu,Ya Jiang,Ke Duan,Bo Feng. Chinese Chemical Letters. 2016(07)
[2]高性能医用钴基合金强化机理的研究进展[J]. 李伟雄,许赪,李琼,韦习成,杨丽景,宋振纶. 中国有色金属学报. 2016(05)
[3]可降解镁合金材料在医学领域的研究和应用现状[J]. 杨辉,闫景龙,姬烨,庄金鹏,井永斌. 现代生物医学进展. 2015(34)
[4]TiO2纳米管阵列在模拟体液中诱导nHA沉积行为的研究[J]. 田昂,薛向欣,杨合,茹红强,王梅. 功能材料. 2013(02)
[5]锶对成骨及破骨细胞生物学特性的影响[J]. 黄国涛,刘文革,倪国新. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(46)
[6]医用钛表面纳米结构化改性[J]. 冯波,翁杰,屈树新,鲁雄,汪建新. 稀有金属材料与工程. 2007(10)
[7]生物活性玻璃对鼠成骨细胞体外增殖的形态学研究[J]. 杨玉生,孙俊英,朱国兴. 生物医学工程研究. 2007(02)
[8]假体周围骨质溶解细胞分子生物学研究[J]. 邵振兴,蒋青. 国际骨科学杂志. 2007(03)
[9]纯钛种植体表面多孔结构的制备与分析[J]. 何福明,赵姗姗,刘丽,陈松,盛祖立,王小祥. 上海口腔医学. 2005(06)
[10]羟基磷灰石生物陶瓷的研究状况及发展趋势[J]. 资文华,陈庆华,缪松兰,杨向龙,郭旭侠. 中国陶瓷工业. 2003(01)
硕士论文
[1]氧化钛纳米管表面的蛋白吸附及其对成骨细胞行为的影响[D]. 史婕.西南交通大学 2011
[2]医用钛表面微/纳米结构化改性及功能性复合涂层[D]. 于榕.西南交通大学 2011
[3]表面纳米化纯钛的细胞相容性与摩擦学性能[D]. 罗荣.西南交通大学 2010
[4]医用钛表面微/纳米化多孔改性及其生物性能[D]. 高玲.西南交通大学 2008
本文编号：3574237
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２钛和组织液之间的相互作用示意图ｌ３１ｌ??
成骨早期分化，Ｓｒ—促进成骨细胞后期分化和矿化结节的形成。??锶（Ｓｒ）是人体中存在的重要微量元素，主要存在于骨骼和牙齿中，在骨重建的??中起着特殊的作用。在２００４年，雷奈酸锶作为治疗妇女绝经后骨质疏松症的药??得欧盟认证后，Ｓｒ在治疗或预防骨折方面的研宄颇多。受口服药物雷奈酸锶的启??，就有很多研宄者就充分发挥Ｓｒ在骨骼中的作用，把Ｓｒ加载到植入材料中，避免??药物潜在的有害作用，期望通过Ｓｒ负载到植入材料定点释放后也能达到雷奈酸??治疗效果。Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ等［７｜］和Ｚｈａｎｇ等［７２］分别把Ｓｒ加载到生物材料轻基隣灰石和??玻璃中，结果发现该类材料可以促进成骨细胞增殖以及分化，并且还能抑制破骨??胞的一系列行为。锶在细胞和分子水平上对骨骼的作用机制如图１－３，在细胞水平??，锶通过抑制破骨细胞行为减少骨吸收，并刺激成骨细胞行为，加快骨形成［７３，７４］。??分子水平上，Ｓｒ通过ＣａＳＲ或者其他受体促进前成骨细胞复制和前列腺素Ｅ２??ＧＥ２）产生，从而促进骨形成。锶能促进骨保护素ＯＰＧ的产生，并且降低了调节??骨细胞功能的ＲＡＮＫＬ的表达，抑制ＲＡＮＫＬ与ＲＡＮＫ之间相互作用减少骨吸收［７５］。??
總的治疗效果。Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ等［７｜］和Ｚｈａｎｇ等［７２］分别把Ｓｒ加载到生物材料轻基隣灰石和??生物玻璃中，结果发现该类材料可以促进成骨细胞增殖以及分化，并且还能抑制破骨??细胞的一系列行为。锶在细胞和分子水平上对骨骼的作用机制如图１－３，在细胞水平??上，锶通过抑制破骨细胞行为减少骨吸收，并刺激成骨细胞行为，加快骨形成［７３，７４］。??在分子水平上，Ｓｒ通过ＣａＳＲ或者其他受体促进前成骨细胞复制和前列腺素Ｅ２??（ＰＧＥ２）产生，从而促进骨形成。锶能促进骨保护素ＯＰＧ的产生，并且降低了调节??破骨细胞功能的ＲＡＮＫＬ的表达，抑制ＲＡＮＫＬ与ＲＡＮＫ之间相互作用减少骨吸收［７５］。??■??１?．?ｍｍ??ＣａＳＲ?ａｎｄ?ｏｔｈｅｒ?Ｏｓｔｅｏｐｒｏｔｅｇｅｒｉｎ??Ｒｅｃｅｐｔｏｒ?＾?（ＯＰＧ）?（ＲＡＮＫ）?Ｐｒｅ?－ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔｓ??Ｐｒｅ?－ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ??一—Ｕ?？？？：捧?ｄ??Ｐｒｏｓｔａｇｌａｎｄｉｎｓ?Ｅ２?Ｎｕｃｌｅａｒ?ｆａｃｔｏｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ??（ＰＧＥ２）?Ｒｅｃｅｐｔｏｒ?ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ?ｆａｃｔｏｒ??Ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ?Ｊ??ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?？?？??Ｂｏｎｅ?ｒｅｓｏｒｐｔｉｏｎ??Ｂｏｎｅ??ｆｏｒｍａｔｉｏｎ???
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mineralization and osteoblast behavior of multilayered films on TiO2 nanotube surfaces assembled by the layer-by-layer technique[J]. Yan Zhang,Wen-Li Gao,Zhi-Yuan Liu,Ya Jiang,Ke Duan,Bo Feng. Chinese Chemical Letters. 2016(07)
[2]高性能医用钴基合金强化机理的研究进展[J]. 李伟雄,许赪,李琼,韦习成,杨丽景,宋振纶. 中国有色金属学报. 2016(05)
[3]可降解镁合金材料在医学领域的研究和应用现状[J]. 杨辉,闫景龙,姬烨,庄金鹏,井永斌. 现代生物医学进展. 2015(34)
[4]TiO2纳米管阵列在模拟体液中诱导nHA沉积行为的研究[J]. 田昂,薛向欣,杨合,茹红强,王梅. 功能材料. 2013(02)
[5]锶对成骨及破骨细胞生物学特性的影响[J]. 黄国涛,刘文革,倪国新. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(46)
[6]医用钛表面纳米结构化改性[J]. 冯波,翁杰,屈树新,鲁雄,汪建新. 稀有金属材料与工程. 2007(10)
[7]生物活性玻璃对鼠成骨细胞体外增殖的形态学研究[J]. 杨玉生,孙俊英,朱国兴. 生物医学工程研究. 2007(02)
[8]假体周围骨质溶解细胞分子生物学研究[J]. 邵振兴,蒋青. 国际骨科学杂志. 2007(03)
[9]纯钛种植体表面多孔结构的制备与分析[J]. 何福明,赵姗姗,刘丽,陈松,盛祖立,王小祥. 上海口腔医学. 2005(06)
[10]羟基磷灰石生物陶瓷的研究状况及发展趋势[J]. 资文华,陈庆华,缪松兰,杨向龙,郭旭侠. 中国陶瓷工业. 2003(01)
硕士论文
[1]氧化钛纳米管表面的蛋白吸附及其对成骨细胞行为的影响[D]. 史婕.西南交通大学 2011
[2]医用钛表面微/纳米结构化改性及功能性复合涂层[D]. 于榕.西南交通大学 2011
[3]表面纳米化纯钛的细胞相容性与摩擦学性能[D]. 罗荣.西南交通大学 2010
[4]医用钛表面微/纳米化多孔改性及其生物性能[D]. 高玲.西南交通大学 2008
本文编号：3574237
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