纯钛表面TiO2纳米管结合Ⅰ型胶原促进成骨细胞黏附和骨结合

• 作者: 宋云嘉 尤亚鹏 李宝娥 李莺 李长义 陈博 韩文 马奥博
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 种植体 纯钛 TiO2纳米管 Ⅰ型胶原 成骨细胞 细胞黏附 基因表达 骨结合
• 年，卷（期）: 2019,（14）
• 所属期刊栏目: 组织工程口腔材料
• 页码范围: 2169-2176
• 页数: 8页
• 分类号: R459.9|R318.08
• 字数: 8977字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.1669

摘要

背景:有研究报道, 单纯纳米管改性的钛种植体表面可促进体外成骨细胞的黏附、增殖、分化, 胶原涂层也具有增强成骨细胞黏附和体内骨结合的作用.目的:在纯钛表面制备TiO2纳米管结构表层并结合Ⅰ型胶原, 观察改性后的纯钛表面对体外成骨细胞黏附和体内骨结合的影响.方法:采用阳极氧化处理在纯钛表面制备TiO2纳米管涂层, 并结合Ⅰ型胶原, 采用扫描电镜观察、接触角测定对纯钛 (纯钛组) 、TiO2纳米管 (纳米管组) 和TiO2纳米管结合Ⅰ型胶原 (胶原/纳米管组) 3种表面进行表征.将MC3T3-E1小鼠前成骨细胞株分别接种于3组材料上, 培养4h后, 利用扫描电镜观察细胞黏附形态, 倒置荧光显微镜观察细胞黏附计数, 激光共聚焦显微镜观察细胞骨架与黏附斑蛋白表达, 实时荧光定量PCR分析黏附斑蛋白与护骨素基因表达.将3组试样分别植入SD大鼠 (中国医学科学院放射医学研究所实验动物中心提供) 胫骨内, 4周后取胫骨标本, 分别进行生物力学推出实验与组织学观察.结果与结论:①扫描电镜显示, 纯钛表面仅可见机械打磨的划痕;纳米管组表面形成了可控、均一的垂直排列的纳米管状结构, 管径约70 nm;胶原/纳米管组表面纳米管结构周围可见胶原附着, 封闭了部分管口;②胶原/纳米管组的亲水性大于纳米管组、纯钛组 (P<0.05) ;③与纯钛组、纳米管组比较, 胶原/纳米管组成骨细胞黏附数目增加 (P <0.05) , 细胞伸展完全, 骨架结构明显, 黏附斑蛋白表达强度高 (P <0.05) , 黏附斑蛋白和护骨素基因表达升高 (P <0.05) ;④动物体内植入实验显示, 胶原/纳米管组最大推出力显著高于纯钛组、纳米管组 (P<0.05) ;苏木精-伊红染色显示, 纯钛组种植体周围骨质较少, 可见较多的纤维结缔组织;纳米管组种植体周围新生骨较多, 纤维结缔组织较少;胶原/纳米管组种植体周围形成结构致密的新生骨, 仅残留菲薄的纤维结缔组织;⑤结果表明, 纯钛表面TiO2纳米管结合Ⅰ型胶原的新型改性方法, 可有效增强体外成骨细胞的黏附, 促进体内骨结合.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李长义		55	391	12.0	15.0
2	李莺		13	56	4.0	7.0
3	李宝娥	河北工业大学材料科学与工程学院	13	34	3.0	5.0
4	陈博		10	20	2.0	3.0
5	尤亚鹏		2	2	1.0	1.0
6	宋云嘉		4	4	1.0	1.0
7	马奥博		2	2	1.0	1.0
8	韩文		2	2	1.0	1.0