纯钛表面载阿司匹林微球与聚多巴胺复合涂层促进成骨分化北大核心

背景:钛作为骨替代材料已在口腔种植领域中得到广泛应用,但其生物惰性会影响植入早期与骨组织形成稳定的结合,因此探索通过表面改性来提高钛的成骨活性是很有必要的。目的:探讨钛表面载阿司匹林的壳聚糖微球与聚多巴胺复合涂层对体外成骨细胞活性的影响。方法:取纯钛片,表面分别构建聚多巴胺涂层和载阿司匹林的壳聚糖微球与聚多巴胺复合涂层,采用扫描电镜和接触角检测对改性前后钛片的表面微观形貌和亲水性进行表征,检测纯钛表面阿司匹林纳米微球涂层的体外缓释性能。将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于纯钛片与两种改性钛片上培养,采用细胞骨架染色观察钛片表面细胞的铺展形态,CCK-8实验测定细胞的增殖活性,碱性磷酸酶染色和免疫荧光染色评估钛片表面细胞的成骨分化能力。结果与结论:①扫描电镜显示,纯钛表面相对光滑,聚多巴胺改性后出现沉积物及颗粒状突起,阿司匹林微球呈圆球形且粒径分布均匀;聚多巴胺涂层组与阿司匹林微球涂层组钛片的亲水性均明显优于纯钛组(P<0.05);阿司匹林在微球的包裹下呈现缓慢持续释放;②细胞骨架染色显示,纯钛表面的细胞伸展不充分,聚多巴胺涂层组钛片表面的细胞伸出少量伪足,阿司匹林微球涂层组钛片表面的细胞伸展良好;③CCK-8实验结果显示,3组钛片均无明显细胞毒性,且随着细胞培养时间的延长,阿司匹林微球涂层组钛片表面的细胞增殖速率高于其他两组(P<0.05);④阿司匹林微球涂层组钛片表面细胞的碱性磷酸酶活性最高,免疫荧光显示该组细胞中成骨相关蛋白碱性磷酸酶的荧光强度最强;⑤结果表明,纯钛表面载阿司匹林的壳聚糖微球缓释涂层可以增强大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和黏附,并促进其成骨向分化。     

改性3D打印钛支架对脂肪间充质干细胞成骨分化的影响北大核心

背景:3D打印钛支架克服了传统钛支架内部结构可控性差及外形不匹配等缺陷,但由于钛的生物惰性较大,使其在植入体内后难以与周围组织快速稳定地结合。目的:采用喷砂酸蚀和阳极氧化方法改性3D打印钛支架表面,观察其对脂肪间充质干细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响。方法:采用喷砂酸蚀联合阳极氧化方法在3D打印钛支架表面构建微纳米多孔结构,扫描电镜观察其表面特征。将第3代大鼠脂肪间充质干细胞分别接种于3D打印钛支架组(A组)、3D打印钛支架+成骨诱导液(B组)、改性3D打印钛支架(C组)上,通过细胞骨架与CCK-8实验检测细胞的黏附和增殖能力,碱性磷酸酶与茜素红染色观察细胞的成骨分化能力,实时定量PCR分析细胞成骨相关基因的表达,免疫荧光染色观察细胞骨钙素与骨桥蛋白的表达。结果与结论:①扫描电镜下可见,改性后的3D打印钛支架表面出现微米及亚微米级凹坑和沟槽,内部有直径为70-100 nm的纳米级孔隙,孔隙之间相互连通;②共聚焦显微镜下可见,A、B组细胞伪足及触角较少,尚未铺展;C组细胞完全铺展在材料表面,可见大量明显的细胞伪足和触角,紧密附着于材料表面;CCK-8实验显示,改性3D打印钛支架可促进脂肪间充质干细胞的增殖;③碱性磷酸酶与茜素红染色显示,B、C组碱细胞性磷酸酶活性与矿化水平高于A组(P<0.05);④B、C组细胞骨钙素、RUNX2、碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原mRNA表达均高于A组(P<0.05),骨桥蛋白与骨钙素蛋白表达均高于A组(P<0.05);⑤结果表明,喷砂酸蚀联合阳极氧化改性3D打印钛支架具有良好的生物相容性,可促进脂肪间充质干细胞的黏附、增殖和成骨分化。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合涂层影响成骨细胞的生物学行为

背景：壳聚糖作为医用金属表面的涂层材料可以有效改善其生物学性能,但单纯壳聚糖存在自身生物活性与成骨诱导能力不足的问题;氧化石墨烯能够提高多种聚合物材料的机械性能和生物相容性,并具有促进成骨分化的作用,将两者结合得到的涂层材料可能具有更好的生物性能和成骨活性。目的：构建氧化石墨烯改性的壳聚糖复合涂层材料,分析涂层材料的表面形貌、化学组成和物理性质,并进一步分析涂层材料对成骨细胞增殖、黏附和成骨分化行为的影响。方法：使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对钛片表面进行处理,在钛片表面形成硅烷基团,然后利用戊二醛使壳聚糖与硅烷基团形成交联,分别制备单纯壳聚糖涂层与氧化石墨烯/壳聚糖复合涂层。通过原子力显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测量系统表征涂层的表面形貌、化学结构及亲水性能。将大鼠成骨细胞直接接种于两种涂层材料表面,通过CCK-8实验、扫描电镜和半定量PCR分析材料对大鼠成骨细胞增殖、细胞铺展与成骨分化的影响。结果与结论：(1)通过原子力显微镜测得氧化石墨烯片层的厚度为2 nm左右;扫描电镜下可见,两种涂层表面均光滑致密,其中壳聚糖分子紧密排列,氧化石墨烯能够均匀分布于壳聚糖中,同时由...     

TiN涂覆的Ti-6Al-4V注入Cu2+后的抑菌性与细胞相容性研究

在TiN 涂覆的 Ti-6Al-4V表面分别注入一定剂量的Cu²⁺或Ag⁺,研究并对比所注入表面的抑菌性和细胞相容性。将L929细胞分别接种于4种材料上:空白对照组——Ti-6Al-4V(钛合金组),阴性对照组——TiN涂覆的Ti-6Al-4V(TiN组),阳性对照组——TiN涂覆的Ti-6Al-4V表面注Ag(注Ag组),实验组——TiN涂覆的Ti-6Al-4V表面注Cu(注Cu组)。通过激光共聚焦观察细胞的骨架形态,通过扫描电镜观察细胞铺展黏附,通过CCK-8检测细胞增殖。将金黄色葡萄球菌液滴到各组样品表面,24 h后通过活菌铺板计数法观察材料表面活菌的菌落数目,用激光共聚焦、扫描电镜观察细菌黏附、形态。接触角检测材料亲水性,XPS检测材料表面元素组成,ICP-MS检测材料目标元素离子析出量。激光共聚焦和扫描电镜:注Ag组和注Cu组细胞较为密集,黏附、铺展充分,可见板状伪足与丝状伪足。CCK-8:接种1、3、5天后,注Ag组和注Cu组细胞与钛合金组以及TiN组相比增殖明显,证明这两组材料没有明显毒性。活菌铺板计数:注Cu组和注Ag组菌落少,抑菌率分别为91％±2％和87％±2％。激光共聚焦和扫描电镜:注Cu组和注Ag组的细菌比钛合金组和TiN组的金黄色葡萄球菌黏附少。细胞壁完整性被破坏,部分细菌破碎。研究表明,TiN涂覆Ti-6Al-4V表面注Cu和注Ag均具有较好的细胞相容性和抑菌性。     

人工颈椎间盘不同涂层影响骨髓间充质干细胞的黏附及分化

背景：钛合金人工颈椎间盘具有良好的生物相容性,但钛合金存在生物活性差、与骨结合强度低、在生理环境下易造成金属离子释放等问题。 目的：观察国产人工颈椎间盘钛合金终板不同涂层对大鼠骨髓间充质干细胞黏附、分化的影响。 方法：将第3代Wistar大鼠骨髓间充质干细胞,接种于含羟基磷灰石涂层、钛粉复合羟基磷灰石涂层的钛合金板及裸钛合金板的24孔板内,培养的第24,48小时后分别终止培养,扫描电镜观察细胞生长情况;接种24 h后加成骨诱导剂进行诱导,并于第3,5,7天各收集细胞裂解后离心的上清,检测碱性磷酸酶表达。 结果与结论：骨髓间充质干细胞与材料复合培养48 h后,羟基磷灰石组和钛粉复合羟基磷灰石组表面的细胞呈多角形,并伸出细长伪足伸入到材料的微孔内,与材料表面紧密黏附;而裸钛合金组骨髓间充质干细胞分化较差且黏附率低。随时间延长,各组碱性磷酸酶表达均增加,羟基磷灰石组和钛粉复合羟基磷灰石组各时间点的碱性磷酸酶表达均较裸钛合金组明显增高(P < 0.05)。表明羟基磷灰石、钛粉复合羟基磷灰石涂层可有促进大鼠骨髓间充质干细胞的黏附和分化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

钛表面微弧氧化涂层的细胞生物活性

背景：微弧氧化技术可改善钛或钛合金的表面特征。 目的：研究纯钛表面微弧氧化涂层的表面性能及其对MC3T3-E1细胞早期黏附、增殖及成骨能力的影响。 方法：将46个直径10 mm、厚度2 mm圆盘状纯钛试件分为实验组和对照组。实验组置于含0.02 mol/Lβ-甘油磷酸二钠盐及0.2 mol/L乙酸钙的电解液中进行微弧氧化处理,对照组对试件进行机械抛光。扫描电子显微镜观察试件表面形貌,X射线能谱分析检测涂层表面钙磷比,X射线衍射分析检测涂层晶相构成。将MC3T3-E1细胞接种在两组试件表面,1,2,4 h电镜下观察细胞形态,在2,4,7 d通过CCK-8方法检测细胞增殖,并于7,14 d检测碱性磷酸酶活性。 结果与结论：经微弧氧化处理后,钛表面形成粗糙多孔的钙磷涂层,微弧氧化涂层主要元素为Ca、P、O及Ti,微弧氧化膜层主要由氧化钛、钛酸钙、磷酸钙及偏磷酸钙构成。电镜观察显示1 h 微弧氧化涂层表面细胞已伸出伪足,4 h呈现较典型的细胞形态。细胞在微弧氧化处理钛表面4,7 d的细胞增殖和7,14 d的碱性磷酸酶活性高于对照组。表明微弧氧化技术生成的粗糙多孔钙磷涂层能显著促进MC3T3-E1细胞的早期黏附、增殖及成骨活性。     

纯钛表面阳极氧化增强成骨细胞生物活性及护骨素基因的表达

背景:纯钛阳极氧化改性后形成的纳米结构与骨组织具有良好的生物相容性。目的:观察纯钛表面纳米孔结构的形貌和物相构成,以及其对MC3T3-E1小鼠前成骨细胞增殖、黏附等生物学行为和促成骨基因护骨素表达的影响。方法:取纯钛片24份,其中12份仅进行机械抛光,作为对照组;另外12份进行机械抛光后,应用阳极氧化技术在纯钛表面制备纳米孔结构,作为实验组。将小鼠前成骨细胞MC3T3-E1分别接种于两组试件表面,接种7 d后扫描电镜下观察细胞形态,采用MTT法检测细胞增殖情况,绘制生长曲线;同时检测细胞促成骨基因护骨素的表达。结果与结论:阳极氧化后钛片表面形成规格统一的纳米孔结构,但是物相构成并未发生变化。与接种于对照组试件上的成骨细胞相比,实验组试件表面的细胞密度变大,覆盖金属的面积更多,呈现多边形结构,突触向周围移行,可见板状伪足向周围材料伸出;接种第7天时,实验组细胞数目约为对照组的1.4倍,同时纳米孔表面成骨细胞护骨素基因的表达高于对照组(P0.01)。结果表明阳极氧化后形成纳米孔结构的钛片更有利于成骨细胞的黏附、增殖和护骨素基因的表达,进而促进成骨细胞生长,具有良好的生物相容性。     

钛表面锶改性后骨髓基质干细胞黏附、迁移、增殖及成骨相关基因的表达

文题释义： 钛表面锶改性：锶是人体必需的一种微量元素,研究表明低剂量的锶具有促进成骨细胞生长同时抑制破骨细胞功能的作用。有学者利用微弧氧化、阳极氧化加水热法、直流磁控共溅射等方法在钛种植体表面涂层内掺入锶元素,但存在步骤复杂、难以统一标准等缺点。该实验依次采用NaOH、醋酸锶、热处理及水化处理成功对纯钛表面进行锶改性,在经过锶改性后可以提高成骨细胞及骨髓基质干细胞的生物学活性。 骨髓基质干细胞：是来源于骨髓中未完全分化的原始细胞,这类细胞可塑性极强,有多向分化潜能和低免疫原性以及很强的自我更新能力。FRIEDENSTEIN等在1966年最早从骨髓中提取出了干细胞,发现在骨髓中含有能分化为其他间质细胞的细胞及成纤维母细胞,且在培养过程中发现该细胞能贴壁呈集落性生长。通过流式细胞术检测间充质干细胞表面标记物以及成骨及成脂向诱导,可以对获得的细胞进行鉴定。 背景：锶是一种既刺激骨形成、又抑制骨吸收的元素,纯钛种植体表面锶改性促进骨质疏松状态下种植体骨结合是当前研究的热点,具有非常重要的意义。 目的：探讨改良锶改性纯钛表面对大鼠骨髓基质干细胞黏附、铺展、迁移、增殖及成骨相关基因表达的影响。 方法：将TA2纯钛片打磨清洗后,依次放于5 mol/L NaOH溶液、100 mmol/L醋酸锶溶液内处理,并以600 ℃或者700 ℃进行热处理1 h,去离子水80 ℃水化处理(W)24 h,以纯钛为对照,共分为5组,分别为Ti、Sr600、Sr600W、Sr700、Sr700W组。采用全骨髓培养法获取大鼠骨髓基质干细胞,将改性钛片置于24孔培养板中与细胞悬液培养,CCK-8法检测骨髓基质干细胞的黏附和增殖情况。骨髓基质干细胞与钛片共培养24 h后对细胞肌动蛋白进行染色,观察细胞黏附伸展形态;通过细胞划痕实验和荧光染色,观察骨髓基质干细胞在各组钛片表面迁移的能力;qRT-PCR法检测各组细胞Ⅰ型胶原、Runx2、骨保护蛋白、RANKL、骨桥蛋白的mRNA表达。 结果与结论：锶改性纯钛片可以促进骨髓基质干细胞的铺展、迁移。在5 d和7 d时,锶改性钛片表面细胞增殖较纯钛组均明显升高(P < 0.001)。在5 d时,Sr700组的细胞增殖数目较Sr600组高(P < 0.01)。在14 d时,锶改性纯钛片可以促进骨髓基质干细胞Ⅰ型胶原、Runx2、骨桥蛋白的表达。结果表明,改良锶改性纯钛可以促进大鼠骨髓基质干细胞的黏附、铺展、迁移、增殖及成骨相关基因的表达,水化处理对大鼠骨髓基质干细胞成骨向分化具有促进作用。 ORCID: 0000-0003-2166-2487(刘春栋) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

MAO纯钛骨诱导能力及生物相容性的骨内植入试验研究

目的对用一定参数微弧氧化(microarc arc oxidation,MAO)处理的纯钛材料进行动物骨内植入实验,以评价MAO处理的纯钛材料骨诱导性及组织相容性。方法纯钛片经过一定参数的微弧氧化处理,在无菌手术条件下植入新西兰大白兔的胫骨里,以相同规格的钛片作对照,在两个月后取出钛片,对取出的MAO纯钛行扫描电镜观察及能谱分析以观察其表面形貌及钙磷元素的变化,再结合组织学方法评价MAO纯钛的生物相容性及骨诱导性。结果所有实验动物在实验过程中未发现明显植入区感染等异常现象,扫描电镜观察及能谱分析发现材料表面的钙、磷所占比例均下降,但是钙含量下降更明显,组织学观察,两组材料周围的骨组织未发现异常的炎症细胞集聚和浸润,对照组周围无骨组织生成,试验组未见到MAO纯钛试件涂层脱落现象,且材料表面生成约200微米厚的的成熟新生骨组织。结论MAO处理的纯钛具有良好骨组织相容性及诱导骨形成的能力。     

聚醚醚酮/58S生物活性玻璃骨植入材料的成骨活性

目的探讨聚醚醚酮/58S生物活性玻璃(PEEK/58S)骨植入材料的成骨活性。方法 MG-63成骨细胞在PEEK和PEEK/58S表面培养一段时间后,扫描电镜(SEM)观察MG-63成骨细胞的黏附铺展状态;CCK-8法检测MG-63成骨细胞的增殖活性;碱性磷酸酶(ALP)活性检测评价MG-63成骨细胞的成骨分化能力;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测成骨分化相关基因ALP、BMP-2、COL-I、OCN、OPN mRNA表达。PEEK和PEEK/58S植入大鼠胫骨近端12周后,组织学染色和生物力学拔出实验评价骨植入材料与周围骨组织之间的骨整合能力。结果与纯PEEK相比,PEEK/58S更有利于MG-63成骨细胞的黏附铺展,能显著改善MG-63成骨细胞的增殖活性和ALP活性(P0.05),显著促进ALP、BMP-2、COL-I、OCN、OPN mRNA的表达(P0.05)。PEEK/58S比纯PEEK表现出更好的骨整合能力。结论 PEEK/58S骨植入材料能显著改善成骨细胞的黏附、铺展、增殖与成骨分化活性,增强其与周围骨组织之间的骨整合能力,有望作为新型骨植入材料用于临床。     

微弧氧化陶瓷膜表面骨髓间充质干细胞生物相容性实验

目的观察微弧氧化（micro-arc,MAO）陶瓷膜表面骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSC）的黏附和增殖生长情况,通过MSC在三组不同表面处理材料表面的黏附和增殖情况评价微弧氧化陶瓷膜表面的生物相容性。方法贴壁法培养大鼠骨髓间充质干细胞,骨诱导培养后,做碱性磷酸酶染色和茜素红钙结节染色,鉴定其成骨潜能。取生长良好的第三代MSC,调整细胞密度为5×10^4/mL,接种到三组钛片表面。在接种细胞后第1、3、5、7天每组分别取出5枚钛片,一个做电镜扫描,另外4个细胞计数。观察MSC在不同材料表面的黏附增殖情况。电镜扫描MAO陶瓷膜表面形貌特征,EDX分析其表面主要元素含量。结果MSC具有良好的成骨特性,在MAO陶瓷膜表面的增殖优于光滑组和喷沙组。电镜下微弧氧化陶瓷膜表面有无数2～10m的微孔,并含有钙、磷成分。结论MAO陶瓷膜具有良好的生物相容性,大鼠骨髓间充质干细胞在其多孔,含有钙、磷元素表面的黏附及增殖均优于其它组。     

改良酶消化联合植块法培养兔骨膜成骨细胞

背景:骨膜成骨细胞具有很强的增殖能力和分化成骨潜能,而且取材方便,但以往常规培养方法时间较长,如何能够缩短培养时间,是骨膜源性成骨细胞成为理想种子细胞的关键之一。目的:应用改良酶消化法培养兔骨膜原代成骨细胞,观察其在喷砂钛片上的黏附及增殖情况。方法:切取雄性日本大耳白兔胫骨近端前内侧面骨膜0.5～1.0cm2:①常规方法:以0.25%胰蛋白酶在37℃消化30min后,用0.1%Ⅰ型胶原酶在37℃消化30min,不断振荡,弃掉胰蛋白酶后植入培养瓶,干涸培养2h,加入含体积分数15%胎牛血清的DMEM完全培养基培养。②改良方法:将Ⅰ型胶原酶消化时间由30min改为1h。碱性磷酸酶染色、钙结节染色鉴定成骨细胞。将原代培养成骨细胞与喷砂钛片联合培养,采用扫描电镜、MTT法检测不同时间点成骨细胞在喷砂处理钛片上的黏附及增殖情况。结果与结论:培养第5天,改良法培养的骨膜成骨细胞从组织块周围爬出,第25天细胞汇聚成单层,细胞呈三角形或多角形;传代培养1个月后,可见细胞成复层生长,并有黑色钙结节生成,具有典型的成骨细胞形态特征,碱性磷酸酶染色、钙结节染色呈阳性。常规法培养的细胞爬满单层时间推迟12d左右。在喷砂处理的钛片表面上成骨细胞立体感强,有伪足伸出,伪足嵌入小的孔洞内,细胞表面有基质分泌。两种方法培养的成骨细胞在钛片表面的黏附及增殖差异无显著性意义。提示改良消化法可明显缩短成骨细胞培养时间,对成骨细胞的黏附及增殖能力无影响。     

煅烧骨/壳聚糖复合材料对成骨细胞增殖黏附的影响

文题释义：壳聚糖：是甲壳素的脱乙酰产物,属于天然聚合物,广泛存在于低等生物体内,其代谢产物为N-乙酰葡萄糖和氨基多糖,是天然代谢产物,对人体组织无毒无害,具有良好的生物相容性和生物降解性。 体外细胞毒性实验：是运用体外细胞培养技术检测待测物质和(或)其浸提液是否造成细胞生长受到抑制、变异、溶解、死亡等情况,是生物材料评价体系中非常重要的指标之一,也是各种生物材料运用到临床前安全性评价的必选和首选项目。背景：前期研究制备了不同配比的煅烧骨/壳聚糖复合材料,体外细胞实验显示该复合材料安全无毒。目的：观察煅烧骨/壳聚糖复合材料对成骨细胞增殖与黏附的影响。方法：采用溶液共混法制备煅烧骨与壳聚糖质量比分别为1/2、1/1、2/1的复合材料,将新生大鼠成骨细胞分别接种于3种复合材料上,以单独培养的细胞为对照。采用CCK-8法检测细胞增殖情况,DAPI荧光染色观察细胞在材料上的生长情况,扫描电镜观察细胞在复合材料表面的黏附。 结果与结论：①CCK-8检测显示4组成骨细胞增殖良好,在培养的第1-3天增殖较慢,第3天后增殖加快,第3-7天进入对数生长期,第7天后进入平台期,复合材料组细胞增殖与对照组无差异;②培养3 d后的DAPI荧光染色显示,成骨细胞在3种复合材料表面生长良好,组间无明显差异;③扫描电镜显示,培养3 d后成骨细胞紧密黏附于3种复合材料表面,伸展完全,胞体丰满并伸出伪足嵌入材料内部;培养7 d后细胞铺满材料表面,生长密集,其中质量比为2/1煅烧骨/壳聚糖复合材料表面的细胞最密集;④结果表明,成骨细胞可在煅烧骨/壳聚糖复合材料表面增殖与黏附。ORCID: 0000-0003-3519-4485(廖健) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

ZnTiO_3纳米管阵列(NT-Zn)促进骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的合成以钛(Ti)为基底的ZnTiO3纳米管阵列(NT-Zn)表面涂层材料,分析它的表面物理化学性能和成骨分化能力。方法以纯Ti为基底,通过阳极氧化的方法 40V电压下在0.5 wt%氢氟酸(HF)溶液中生成二氧化钛纳米管阵列(TiO2-NT),再运用在醋酸锌溶液中水热处理的方法合成ZnTiO3纳米管阵列(NT-Zn)。场发射扫描电镜(FE-SEM)观察制备的NT-Zn表面形貌。原子发射光谱法测量在不同时间点溶液中Zn释放量。大鼠骨髓间充质干细胞(bMSCs)接种到材料表面,乳酸脱氢酶(LDH)评估材料毒性,CCK-8检测细胞增殖,碱性磷酸酶(ALP)染色、活性检测和成骨相关基因mRNA表达水平评估MSCs成骨分化状况。结果钛基底表面生成直径约80nm的TiO2纳米管阵列,Zn加载到纳米管内形成ZnTiO3纳米管阵列。NT-Zn缓慢释放Zn2+,具有良好生物相容性,促进碱性磷酸酶和成骨相关基因表达。结论NT-Zn材料易于合成,促进bMSCs成骨分化有利于骨整合。     

微弧氧化技术与钛合金表面成骨细胞增殖及骨向分化能力

文题释义：微弧氧化技术：是金属材料表面处理的一种技术，将金属材料(如，镁、铝、钛等)置于特定电解液中，通过弧光放电过程中瞬时的高温和高压条件产生结合于金属表面的陶瓷膜层，该种方法制备的涂层材料具有高硬度、耐磨的特点。  种植体：是针对于人体自身牙齿缺失而植入上下颌骨内的人工牙根。性能优良的种植体需要同时具备高强度、耐降解、生物相容性好的特性。目前复合材料类如金属表面添加陶瓷涂层材料，具有上述多种材料特性而被临床选择。 背景：采用普通电化学法可在钛及其合金表面制备纳米级羟基磷灰石涂层，但该涂层吸收降解缓慢，需要8-12周的时间。而微弧氧化可在复杂表面形成均匀薄膜，有利于细胞黏附和骨组织长入。 目的：探索微弧氧化羟基磷灰石涂层钛合金对成骨细胞增殖及骨向分化能力的影响。 方法：采用电化学法与微弧氧化法分别制备羟基磷灰石涂层钛合金材料，检测两种材料表面的接触角。将成骨细胞系hFOB1.19接种于两组羟基磷灰石涂层钛合金材料表面，培养48 h时，采用扫描电镜观察细胞在材料上的形态变化；培养1，12，24，48，72 h时，采用MTT法检测细胞增殖；培养1，3，5 d时，比较两组材料表面细胞计数与碱性磷酸活性；培养第5天，采用Western Blotting检测细胞内骨形态发生蛋白2和骨形态发生蛋白4表达。 结果与结论：①微弧氧化组材料表面的接触角小于电化学组[(66.5±2.2)°，(52.8±2.1)°，P=0.001 5)]；②扫描电镜显示，电化学组成骨细胞形态不规则，胞体皱缩不饱满，与材料贴合较差；微弧氧化组细胞充分伸展，形态扁平，与材料贴合紧密；③微弧氧化组12-72 h的细胞增殖快于电化学组(P < 0.05)，培养3，5 d的细胞计数多于电化学组(P < 0.05)；④微弧氧化组培养1，3，5 d的细胞碱性磷酸酶活性高于电化学组(P < 0.05)；⑤微弧氧化组骨形态发生蛋白2和骨形态发生蛋白4表达均高于电化学组(P < 0.05)；⑥结果表明，微弧氧化羟基磷灰石涂层钛合金材料可促进成骨细胞的增殖及骨向分化能力。 ORCID: 0000-0003-2787-4667(王艳玲) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价。方法用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性。取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况。结果生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长。结论生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景。     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的 对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价.方法 用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性.取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况.结果 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长.结论 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景.     

溶胶浸渗结合电沉积制备氧化镁-磷酸钙复合抗菌涂层

背景:磷酸钙(CaP)涂层被广泛用于改善钛植入物与骨的整合,但存在感染风险,因此有必要赋予CaP涂层抗菌能力。目的:通过氧化镁(MgO)溶胶浸渗制备MgO-CaP复合涂层,评价其体外抗菌能力和细胞相容性。方法:通过滴定法确定CaP电沉积的电解液条件,在钛表面制备CaP涂层(记为Ti-CaP);采用不同质量分数(15%,30%,50%)的MgO溶胶浸渗处理CaP涂层并煅烧成为MgO-CaP复合涂层,分别记为Ti-CaP-15Mg、Ti-CaP-30Mg和Ti-CaP-50Mg,表征涂层的微观形貌、拉伸性能、临界载荷与体外Mg²⁺释放情况。将金黄色葡萄球菌菌液分别接种于纯钛片及Ti-CaP、Ti-CaP-15Mg、Ti-CaP-30Mg和Ti-CaP-50Mg表面,24,48 h后采用稀释涂布平板法检测抗菌率。将小鼠成骨细胞悬液分别接种于纯钛片及Ti-CaP、Ti-CaP-15Mg、Ti-CaP-30Mg和Ti-CaP-50Mg涂层钛片表面,采用CCK-8法检测细胞增殖,计算细胞存活率;同时观察复合涂层浸泡于DMEM培养基中的微观形貌变化。结果与结论:(1)电沉积在钛...     

用冷冻断裂技术和扫描电镜观察人类鼻咽癌细胞株侵袭到器官内的微细结构变化

本实验利用冷冻断裂技术和扫描电镜观察了瘤细胞侵入器官后的微细结构的变化。实验结果发现培养1至2天后很多瘤细胞附在器官表面,瘤细胞沿器官表面爬行,同时伸出丝状伪足向器官内侵入。培养3天后有些瘤细胞已侵入器官内,当瘤细胞侵入器官后以各种方式与靶细胞相接触,但仍以丝状伪足作为联络的主要微器官,它利用分支的末端变粗部分抓住靶细胞表面,呈镶嵌状态或者与对方细胞沟通融合,象直接插入似的。有些丝状伪足比在器官外时短而粗,可能因细胞之间接触的距离变短之故。一旦瘤细胞在器官内积聚成团,便形成巢状结构,它们之间多从细胞两极伸出丝状伪足相互连接,而在细胞边侧之间多数留有一定的空隙,这种空隙是否由于瘤细胞带过多的电荷相互排斥的结果,尚没有足够证据肯定或否定这个问题。本实验完成了在光学显微镜下瘤细胞浸润过程中第4、5阶段的扫描电镜观察。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥与骨髓基质细胞的生物相容性*☆

背景：在前期的试验中,通过共沉淀法合成了纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合粉体,并与柠檬酸衍生物溶液调和制备出可生物降解、适当力学性能以及较好黏合强度的骨水泥。 目的：验证纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料对体外兔骨髓基质细胞黏附及增殖的影响,了解材料的生物相容性。 方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相调和制备黏合性骨水泥。培养兔骨髓基质细胞,传代扩增后接种到材料上,体外继续培养;以细胞加入无材料的培养皿培养为对照。 结果与结论：体外培养的兔骨髓基质细胞2 d后呈梭形成纤维细胞样,生长良好。有材料实验组细胞数显著多于对照组(P < 0.01)。扫描电镜下骨水泥材料具有良好的多孔网状结构,兔骨髓基质细胞伸出多个伪足样突起,紧密贴附在材料表面。两组细胞均保持持续增殖,2,4,6,和8 d实验组增殖均显著快于对照组(P < 0.01)。提示纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料具有良好的生物相容性。