微弧氧化涂层改性对3D打印钛合金支架细胞生物学的影响

• 作者: 左奕 李吉东 李炯炯 李玉宝 李述军 胡釜 邹琴 郝玉琳 陈杰
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 微弧氧化表面改性 粗糙度 细胞骨架 生物材料 3D打印钛合金支架 增殖和成骨分化
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 材料生物相容性
• 页码范围: 1565-1572
• 页数: 8页
• 分类号: R318
• 字数: 10522字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.0717

摘要

背景:微弧氧化处理可提高钛合金植入体的生物学性能.目前研究多集中于钛合金片材,有关微弧氧化改性处理后3D多孔钛合金支架对细胞生长及分化的影响鲜有报道.目的:研究微弧氧化表面改性对3D打印多孔钛合金支架表面细胞生物学性能的影响.方法:将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于微弧氧化处理Ti6Al4V合金三维支架(实验组)与未经微弧氧化处理Ti6Al4V合金三维支架(对照组)上,培养4,7 d,进行扫描电镜观察、细胞骨架染色分析及细胞活力分析;培养4,7,11 d,检测细胞上清液中碱性磷酸酶和骨钙素水平;培养1,4,7,11 d,MTT法检测细胞增殖.结果与结论:①培养4,7 d时,live/dead染色显示骨髓间充质干细胞在两组材料上生长良好;细胞骨架染色分析显示,实验组细胞骨架呈立体多角形,对照组支架表面的细胞以扁平梭形状沿支架宏观结构铺展;扫描电镜显示,实验组细胞排列较为紧密,细胞伸展状态良好,细胞间的板状伪足与丝状伪足交叉连接,以锚状结构牢固地黏附于材料表面;对照组细胞伪足间的连接较少,细胞外基质较少,平铺在材料表面生长;②随着培养时间的延长,两组细胞上清液中碱性磷酸酶与骨钙素水平逐渐升高;实验组培养7,11 d的碱性磷酸酶水平高于对照组(P < 0.05),培养11 d的骨钙素水平高于对照组(P < 0.05);③MTT检测显示,随着培养时间的延长,两组细胞数量逐渐增加;实验组培养7,11 d的细胞数量明显多于对照组(P < 0.05);④结果表明,微弧氧化处理后的钛合金支架更有利于细胞的黏附、增殖与分化.