PⅢ表面改性纖維纏繞型多孔鈦的制備和骨組織修復研究.pdf

1、生物醫(yī)用材料是醫(yī)學及材料領域研究的熱點。由于鈦金屬材料具有優(yōu)良的的機械強度和抗疲勞性能，是目前臨床上最為常用的醫(yī)用內植物的材料來源，但鈦金屬材料也有其自身缺點，如彈性模量高，成骨活性低等，不能適合嚴重骨缺損等情況下修復骨組織的需要。因此，臨床急需開發(fā)一種能長期在人體中生存并發(fā)揮作用的骨替代材料。本文正是基于此開展相應的研究。
　　目的：制備新型由鉭（Ta）和鈣（Ca）離子注入表面改性的纏繞型多孔鈦（EPT），并探索其對機體成骨活性

2、的影響。
　　方法：以醫(yī)學上常用的金屬材料鈦作為出發(fā)材料，采用纏繞冷壓，制備 EPTs；應用等離子體浸沒離子注入技術，并用Ta和Ca分別對其進行表面改性；應用掃描電鏡和X射線光電子能譜分析進行表征分析，靜態(tài)壓縮實驗檢測其力學性能；與MG-63細胞共培養(yǎng)，應用顯微技術，光學比色技術分析器對細胞黏附、增殖和分化的影響；流式細胞術分析細胞的鈣化水平；實時PCR和Western blot用于檢測基因轉錄和蛋白質表達情況；將EPTs植入兔體

3、內，應用推出實驗、micro CT、共聚焦顯微技術、背散射掃描電鏡等分析表面改性EPT誘導新骨形成能力。
　　結果：⑴本實驗采用纏繞沖壓獲得纏繞性多孔鈦--EPTs，平均孔隙率55%，平均孔徑130微米；⑵表面改性的EPTs的表面鏈接了Ta離子和Ca離子，分布均勻，改性前后材料間的屈服強度、彈性模量無明顯差異（P>0.05）；⑶離體實驗發(fā)現，經Ta和 Ca表面改性的EPT能上調細胞成骨相關基因的轉錄水平和相關蛋白的表達水平（P<0

4、.05)，促進細胞的黏附、增殖、分化和礦化能力（P<0.05)；Ta離子改性的EPT比 Ca改性的EPT具有更好的生物相容性（P<0.05)；⑷成功構建了兔動物模型，將EPT植入兔股骨。經Ta和Ca表面改性的EPT植入體內后材料表面和內部成骨明顯增加（P<0.05)，誘導骨長入能力增強（P<0.05)；而且，Ta離子改性的EPT效果更好（P<0.05)。
　　結論：成功制備了經Ta和Ca表面改性的EPT，Ta和Ca表面改性的EPT