噴砂酸蝕復(fù)合MAO純鈦表面對成骨細胞粘附及基因表達的影響.pdf

1、種植體表面是影響種植體—結(jié)合的主要因素之一。多年來，學(xué)者們一直在努力尋找最佳的種植體界面。本課題組在以往的研究中對純鈦表面進行噴砂、酸蝕和微弧氧化（micro arc oxidation，MAO）等技術(shù)的復(fù)合處理，已經(jīng)成功研制出一種新型的粗糙表面。通過理化性能分析發(fā)現(xiàn)噴砂酸蝕的樣品再行MAO，可保留噴砂酸蝕形成的基本表面形態(tài)，并可獲得均勻連續(xù)的復(fù)合鈣磷的多孔氧化層，形成獨特的30×40μm圓形凹陷，表面粗糙度高，表面極性成分增加。

2、 成骨細胞在種植材料表面的附著、粘附和伸展影響后期的生物學(xué)行為，如遷移、增殖、分化和礦化等，最終影響骨結(jié)合界面的形成。因此成骨細胞在種植材料表面的附著、粘附和伸展是評價生物材料生物相容性的重要指標(biāo)之一。本課題擬通過建立體外成骨細胞模型并從細胞以及基因水平上初步研究噴砂酸蝕復(fù)合MAO純鈦表面對蛋白吸附、成骨細胞粘附、細胞骨架改建和基因表達的影響，以期為研制新型種植體表面提供一定的理論基礎(chǔ)，并指導(dǎo)其生物活性的改良。 本課題包括三部

3、分： 第一部分成骨細胞的培養(yǎng)與鑒定 為了獲得大量具有成骨活性的成骨細胞，本試驗采用胰蛋白酶消化離心法體外分離培養(yǎng)Bal b/c乳鼠顱骨成骨細胞。通過對成骨細胞的純化、傳代，Hayhoe氏偶氮偶聯(lián)法堿性磷酸酶組織化學(xué)染色和礦化誘導(dǎo)后礦化結(jié)節(jié)Von Kossa法染色進行鑒定，繪制細胞生長曲線。結(jié)果表明，本實驗培養(yǎng)的成骨細胞與體內(nèi)成骨細胞的形態(tài)和生物學(xué)特性相似。經(jīng)純化，第3代的成骨細胞生長旺盛，組織形態(tài)穩(wěn)定，可用于研究種植材料

4、生物相容性的體外實驗。 第二部分噴砂酸蝕復(fù)合MAO純鈦表面對蛋白吸附及成骨細胞粘附的影響 將直徑10mm，厚1mm的商業(yè)純鈦片用400、600、1000目的SiC砂紙逐級打磨，按表面處理方法的不同分為4組：MAO—SA組為250μm直徑Al2O3顆粒噴砂HF酸蝕后MAO處理，MAO組為直接MAO處理，MAO—HT組為MAO處理后水熱處理8h，SM組為未處理組。通過將牛血清白蛋白、牛纖維粘連蛋白和成骨細胞分別與樣品復(fù)合培養(yǎng)

5、，利用Bradford蛋白定量法、掃描電鏡（scanning electronic microscope，SEM）和四唑鹽比色法（methyl thiazolyl tetrazolium，MTT）觀察分析樣品在不同時間段對蛋白吸附、成骨細胞形態(tài)及附著的影響。結(jié)果表明：MAO—HT組在蛋白吸附初期的60min內(nèi)顯著促進FN的吸附，而在90min～180min之間，MAO—SA組對FN吸附的促進作用最為明顯。成骨細胞附著在MAO—SA表面2

6、h后已呈現(xiàn)分泌功能的形態(tài)，較早的漸趨成熟。MAO—SA和MAO—HT組能促進成骨細胞與材料表面的粘附及增強其粘附結(jié)合力，有利于成骨細胞的增殖和分化。 第三部分噴砂酸蝕復(fù)合MAO純鈦表面對細胞骨架改建及整合素mRNA表達的影響 將成骨細胞接種于樣品2h、4h、24h后，利用激光共聚焦顯微鏡及免疫熒光的方法對細胞骨架進行形態(tài)學(xué)觀察，采用real—time PCR的方法定量檢測成骨細胞整合素亞基αv、β1 mRNA的表達水平。

7、結(jié)果表明：接種2h后，MAO—SA和MAO—HT組已經(jīng)有少量成骨細胞開始鋪展。接種4h后，MAO—SA組成骨細胞形態(tài)多變，胞內(nèi)肌動蛋白纖維成束狀，有方向性地排列，在細胞周邊聚集呈指狀突起。MAO—SA鈦片表面成骨細胞的肌動蛋白的改建早于其它組，更好地調(diào)節(jié)細胞形態(tài)，促進細胞成熟。體外培養(yǎng)的成骨細胞膜上均能持續(xù)表達Itgαv、β1。Itgβ1mRNA表達水平較Itgαv的高。MAO—SA表面能顯著地促進成骨細胞Itgαv mRNA的表達，有