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酸洗3D打印含铜钛合金对巨噬细胞生物学行为的影响

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酸洗3D打印含铜钛合金对巨噬细胞生物学行为的影响

作者：闫锦歌中国医科大学

学位级别：硕士

目的:3D打印钛合金凭借其优异的理化性能及生物相容性被用作骨组织植入物来修复颌骨缺损。铜元素凭借其优异的抗菌活性和生物作用,近年来得到了广泛的关注。早期植入物失败的原因主要是炎症反应,巨噬细胞参与了整个炎症发展的过程。本... 详细信息

目的:3D打印钛合金凭借其优异的理化性能及生物相容性被用作骨组织植入物来修复颌骨缺损。铜元素凭借其优异的抗菌活性和生物作用,近年来得到了广泛的关注。早期植入物失败的原因主要是炎症反应,巨噬细胞参与了整个炎症发展的过程。本文通过评估酸洗3D打印含铜钛合金对巨噬细胞生物学行为的影响,探讨此种种植体材料的生物相容性以及为后期临床上使用此种植入物提供参考。研究方法:本研究首先通过3D打印技术和酸洗技术成功制备了6组钛合金样品:酸洗前（TC4合金、TC4-5Cu合金、TC4-6Cu合金）;酸洗后（TC4合金、TC4-5Cu合金、TC4-6Cu合金）。随后进行的实验有:1、采用扫描电镜对所有合金表面的表征进行了评价;2、评价酸洗前后各合金的粗糙度和亲水性;3、采用CCK-8法评估RAW264.7细胞在酸洗前后不同合金浸提液中的细胞增殖状况;4、采用鬼笔环肽染色法观察RAW264.7细胞在不同合金表面的黏附能力;5、采用共聚焦显微镜观察RAW264.7细胞在酸洗前后不同合金浸提液中的细胞形态;6、采用流式细胞仪检测在酸洗前后不同合金浸提液中RAW264.7细胞表面标记蛋白CD86和CD206的表达及生成ROS的水平。使用SPSS 25.0软件对所有数据进行分析,p＜0.05有统计学意义。结果:酸洗处理增加了TC4合金、TC4-5Cu合金和TC4-6Cu合金的表面粗糙度（p＜0.05）,但并没有影响其表面的亲水性（p＞0.05）。所有合金对RAW264.7细胞均无毒性。与TC4合金相比,TC4-5Cu合金和TC4-6Cu合金表面黏附的细胞数量随之增加;同种合金酸洗后与酸洗前相比黏附的细胞数量明显增加。酸洗后各组的RAW264.7巨噬细胞几乎大部分被激活,普遍呈长梭形,而酸洗前各组的RAW264.7巨噬细胞呈圆形。酸洗后的TC4-5Cu合金、TC4-6Cu合金与TC4合金相比,RAW264.7细胞极化更明显。流式细胞仪检测到TC4、TC4-5Cu、TC4-6Cu合金表面细胞CD86和CD206的表达依次增高（p＜0.05）,各种合金酸洗后CD86和CD206的表达高与酸洗前（p＜0.05）。酸洗后的TC4-6Cu合金与其他组相比可以显著减少ROS的产生（p＜0.05）。结论:铜的加入可以促进3D打印钛合金对巨噬细胞的黏附,激活巨噬细胞的极化,减少ROS的产生;酸洗处理增大了合金表面的粗糙度,但并不影响其亲水性,能够增强细胞的黏附能力,并激活巨噬细胞的极化和降低ROS水平。

关键词： 3D打印含铜钛合金酸洗处理巨噬细胞活性氧

三维打印含铜钛合金对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

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中国口腔颌面外科杂志 2022年第4期20卷 334-339页

作者：蒋胜杰梅鹏周皓楠潘兆澄高源蔡鸣上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颅颌面科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海200011

目的:探讨三维打印含铜钛合金的体外生物相容性和对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的影响。方法:以Ti-6Al-4V-5Cu合金粉末为原料,通过选择性激光熔化(selective laser melting,SLM)技术制备三维... 详细信息

目的:探讨三维打印含铜钛合金的体外生物相容性和对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的影响。方法:以Ti-6Al-4V-5Cu合金粉末为原料,通过选择性激光熔化(selective laser melting,SLM)技术制备三维打印含铜钛合金(3D Ti-5Cu);将BMSCs与3D Ti-5Cu合金共同培养,观察其对细胞活性、黏附、增殖、碱性磷酸酶(ALP)活性及成骨分化相关基因表达的影响,以医用钛合金(Ti-6Al-4V)作为对照组。采用GraphPad Prism 9.3.1软件包对数据进行统计学分析。结果:成功制备3D Ti-5Cu合金,该新型合金无细胞毒性,与对照组相比无统计学差异(P>0.05)。3D Ti-5Cu合金能促进BMSCs的早期黏附、增殖,并显著提高ALP活性和Runx2、Alp、Bmp2、Opn及Col1a1等成骨分化基因的表达水平(P合金具备出色的生物相容性,能促进BMSCs的成骨分化,有利于改善钛合金的生物惰性,为实现钛合金的生物功能化提供了理论依据。

关键词：三维打印含铜钛合金骨髓间充质干细胞成骨分化

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新型含铜钛合金抗菌性能及机理研究

新型含铜钛合金抗菌性能及机理研究

含铜钛合金高温变形行为及其板材组织性能研究

第十二届全国腐蚀与防护大会

作者：彭子飘钟显康扈俊颖西南石油大学石油与天然气工程学院油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学)

在油气行业中,硫酸盐还原菌(SRB)是造成微生物腐蚀(MIC)最主要的腐蚀性厌氧菌,这些微生物可以在压裂液、钻井泥浆中加速繁殖,造成井下管柱的严重腐蚀、井筒堵塞等情况,油气钻采用管柱面临微生物腐蚀的风险。随着深层、超深层油气田的开... 详细信息

在油气行业中,硫酸盐还原菌(SRB)是造成微生物腐蚀(MIC)最主要的腐蚀性厌氧菌,这些微生物可以在压裂液、钻井泥浆中加速繁殖,造成井下管柱的严重腐蚀、井筒堵塞等情况,油气钻采用管柱面临微生物腐蚀的风险。随着深层、超深层油气田的开发,对高强度、低密度、耐高温的管柱材料的需求增加。因此,研发油气行业中兼具抗菌、耐蚀、高强度、低密度的钻杆、油管、套管及井下工具新材料具有重要意义。钛合金能够显著降低管柱载荷、有效提升机构负荷,在油气行业有很好的应用前景。目前,抗菌钛合金材料的研究主要集中在生物医用领域,但在油气钻井环境中的相关研究尚不充分,需要进一步深入探索。本工作采用向钛合金TC18中添加抗菌元素铜的方法,从而获得具有长效稳定抗菌性能的新材料TC18-xCu(x=0.5,1.5,2.5)。对新型含铜钛合金在SRB环境中开展了7天和14天的浸泡实验,然后通过激光共聚焦显微镜(CLSM)和扫描电子显微镜(SEM)对试样的表面形貌和截面形貌进行了分析研究。同时,通过电化学阻抗谱、极化曲线对新型含铜合金的在SRB环境中的耐蚀性能进行了研究。研究结果显示:在含SRB的环境中浸泡14天后的扫描电镜结果表明,对照组TC18表面有大量的SRB堆叠和附着,形成平均厚度达到23.52μm的生物膜,添加铜元素的TC18-xCu(x=0.5,1.5,2.5)表面的无大量SRB附着的情况,生物膜厚度均有明显的降低,表明添加铜元素后的TC18能明显抑制SRB在其表面的生长和附着。铜元素在TC18-xCu(x=0.5,1.5,2.5)中主要以固溶态和金属间化合物TiCu两种形式存在,合金中释放的Cu是起到抑菌性能的关键。激光共聚焦显微镜的实验结果表明,钛合金TC18在无铜元素存在时没有抗菌效果,受SRB引起的微生物腐蚀威胁较大,当合金中存在铜元素时,经过计算发现TC18-1.5Cu合金的杀菌率为86.56%,表明铜元素的存在能够有效地抑制微生物的生长。电化学阻抗谱的结果表明,SRB在生长初期会在合金表面形成一层生物膜,造成阻抗图在高频区形成小段的容抗弧,而含铜量越多,容抗弧越小,说明铜的加入抑制了合金表面生物膜的形成。

关键词：硫酸盐还原菌抗菌性能含铜钛合金电化学方法

来源： cnki会议评论

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含铜钛合金高温变形行为及其板材组织性能研究

作者：朱善璋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

由于钛合金具备良好的综合力学性能及生物相容性,可以作为替代人体骨骼的材料。但是普通的钛合金不具备抗菌性能,植入人体后很容易导致细菌感染从而使手术失败,因此研究具备抗菌能力的新型钛合金成为了当前的研究热点。Cu元素作为抗菌... 详细信息

由于钛合金具备良好的综合力学性能及生物相容性,可以作为替代人体骨骼的材料。但是普通的钛合金不具备抗菌性能,植入人体后很容易导致细菌感染从而使手术失败,因此研究具备抗菌能力的新型钛合金成为了当前的研究热点。Cu元素作为抗菌元素具有抗菌性能优异、使用时间长、成本低等优点,已经被广泛采用。本文选取Ti-6Al-4V-5Cu合金和Ti-15Mo-5Cu合金作为研究对象,采用水冷铜坩埚真空感应熔炼设备（ISM）制备两种合金的铸锭,并研究了两种合金的高温变形行为及其板材组织性能。研究结果表明,Ti-6Al-4V-5Cu合金的铸态显微组织为魏氏组织,铸态Ti-15Mo-5Cu合金为单一的β等轴组织。在变形温度为800℃00℃,应变速率为0.01s-1～1s-1时,两种合金在热变形过程中受变形参数影响较大。当变形速率一定时,变形温度升高,峰值应力变小。当变形温度一定时,变形速率越高,峰值应力越大。Ti-6Al-4V-5Cu合金的热激活能为203.551KJ/mol,而Ti-15Mo-5Cu合金的激活能值仅为143.977KJ/mol,Ti-15Mo-5Cu更容易发生动态再结晶,变形能力更强。由两种合金的变形组织可知,动态再结晶未完全发生时,当变形速率一定时,变形温度越高,晶粒越细小。当变形温度一定时,变形速率越低,则晶粒越细小。当动态再结晶完全之后,变形温度的升高以及变形速率降低均有利于晶粒的长大。Ti-6Al-4V-5Cu合金的高温变形机制为位错滑移和攀移。发生连续动态再结晶过程如下,随着动态再结晶程度的增加,α相由片层状转变为球形。Ti-15Mo-5Cu合金的高温变形机制为晶界滑移。不连续动态再结晶过程如下,由于晶体变形不均匀,产生了晶界的“弓弯”。晶粒中的位错亚晶界与晶界凸出部分直接形核,形成新的晶粒。对热变形样品进行固溶时效处理后,可以发现两种合金均产生了Ti2Cu相,而Cu元素主要分布剩余β相和Ti2Cu相中。两种合金多步热变形的实验结果表明,两道次变形时的晶粒要比三道次变形时更细小。根据多步热变形实验的结果,制定轧制工艺参数,并对轧制好的板材进行组织观察和力学性能测试。研究结果表明,与多步变形实验结果一致,两道次轧制时得到的板材性能最好。通过组织观察可以发现Ti-6Al-4V-5Cu合金由α和β两相组成,而Ti-15Mo-5Cu合金中只存在单一的β相,Cu元素主要分布在β转变组织中。通过拉伸实验结果和断口分析可以得出Ti-6Al-4V-5Cu合金的强度更高,Ti-15Mo-5Cu合金的弹性模量更低。Ti-6Al-4V-5Cu合金的拉伸断口呈现出微孔聚集型韧性断裂和解理断裂混合的特征,而Ti-15Mo-5Cu合金的断裂机制为解理断裂。

关键词：含铜钛合金高温变形热激活能变形组织板材轧制

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含铜钛合金的抗菌性能及机械性能体外研究

含铜钛合金的抗菌性能及机械性能体外研究

作者：李芳冰佳木斯大学

学位级别：硕士

目的：通过体外实验研究经粉末冶金方法制备的含铜钛合金对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能，为发展合金型抗菌钛合金提供理论指导。方法：经粉末冶金方法制备含铜钛合金，其中铜含量为10wt%，经手工混合钛铜粉末后热压烧结为A组... 详细信息

目的：通过体外实验研究经粉末冶金方法制备的含铜钛合金对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能，为发展合金型抗菌钛合金提供理论指导。方法：经粉末冶金方法制备含铜钛合金，其中铜含量为10wt%，经手工混合钛铜粉末后热压烧结为A组，经机械球磨钛铜粉末热压烧结为B组，其制备工艺参数不同分为B1～B9组。机械球磨钛铜粉末热压烧结为C组，其铜含量不同分为C1～C4组，医用纯钛为对照组。选择金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为实验菌株。采用平板菌落计数法进行评价含铜钛合金的抗菌性能，并经过连续3次抛光处理，检测含铜钛合金抗菌性能的长效性。从B1～B9组中筛选出对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都具有最佳抗菌性能的试件，分别进行3h，7h，24h的抗菌率测试。C组进行硬度、抗压强度、耐腐蚀性能和铜离子溶出测试。结果:与医用纯钛相比，经过连续三次抛光处理，A组对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均大于99%，表明A组具有稳定的强抗菌作用。B1，B5，B6，B8对金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于99%，B2-B4，B7，B9对金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于90%，而B1-B5，B7，B8对大肠杆菌的抗菌率均大于99%，B6，B9对大肠杆菌的抗菌率均大于90%;其中B1，B5，B8经过连续三次抛光处理后对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均大于99%，表明B1，B5，B8具有稳定的强抗菌作用，其中B5的抗菌活性最佳。培养3h，7h，24h后B5对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为35.5%和42.8%，99.0%和91.7%，99.9%和100.0%，可见随着培养时间的延长抗菌率逐渐增加。C1对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均小于90%，表明C1不具有抗菌活性。C2对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均大于90%，表明C2具有抗菌作用。C3和C4对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于99%，这表明C3和C4具有强的抗菌作用。铜的添加提高了钛铜合金的硬度、抗压强度和耐腐蚀性能，但同时降低了延展性。铜离子释放浓度随着铜含量和浸泡时间的增加而增大。结论：粉末冶金能制备出整体具有抗菌活性的含铜钛合金。其铜含量为5wt%能获得对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌稳定的抗菌作用，能提高了合金的硬度、抗压强度和耐腐蚀性能。

关键词：含铜钛合金金黄色葡萄球菌大肠杆菌抗菌活性机械性能

3D打印抗菌含铜钛合金的体外生物相容性研究

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3D打印抗菌含铜钛合金的体外生物相容性研究

作者：李改明中国医科大学

学位级别：硕士

目的:纯钛及钛合金是目前口腔种植及外科应用最为广泛的合金,其制备的常规工艺是铸造法。铸造法是一种减成法,操作复杂,成本高且污染环境。此外尽管在术前及术中已严格进行无菌处理及操作,仍有很多修复治疗因术后感染导致治疗失败;同时... 详细信息

目的:纯钛及钛合金是目前口腔种植及外科应用最为广泛的合金,其制备的常规工艺是铸造法。铸造法是一种减成法,操作复杂,成本高且污染环境。此外尽管在术前及术中已严格进行无菌处理及操作,仍有很多修复治疗因术后感染导致治疗失败;同时现代科技的巨大进步及人民生活质量的提升也要求临床治疗向精准个性化方向发展。鉴于此,本研究希望通过对3D打印制备出的新型钛合金(TC4-5Cu)进行系统基础体外实验为未来个性化精准钛合金种植体的研究提供科学依据。研究方法:1、应用平板共培养法将合金样品与金黄色葡萄球菌共培养24h,根据合金表面菌落形成情况探索TC4-5Cu的抗菌能力。2、将合金与小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)共培养1D,3D,7D应用CCK-8细胞增值测定试剂盒探究合金对细胞增值的影响;将合金与MC3T3-E1细胞共培养4h,24h通过罗丹明-鬼笔环肽荧光染色观察细胞骨架形态;将合金与MC3T3-E1细胞共培养1D,3D,固定脱水后ZEISS场发射扫描电子显微镜测定细胞在合金表面粘附能力;将合金与MC3T3-E1细胞共培养72h后通过FITC/PI流式双染法测定细胞凋亡;最终系统探索TC4-5Cu的细胞毒性。3、将合金与MC3T3-E1细胞共培养3D,7D,10D应用ALP/BCA蛋白测定法探究合金早期成骨能力;将合金与MC3T3-E1细胞共培养14D,21D之后进行茜素红染色探究合金晚期成骨能力;将合金与MC3T3-E1细胞共培养7D,10D后提取RNA通过反转录后进行qRT-PCR扩增,探究合金对MC3T3-E1细胞成骨相关基因表达的影响;最终系统探索TC4-5Cu合金促进成骨能力。结果:1、平板共培养法测定结果TC4-5Cu-x具有一定抗菌能力,抗菌率(57.03±1.55)%。2、应用CCK-8测定增值,实验组TC4-5Cu相比对照组tc4无明显促进增值作用(P>0.05);鬼笔环肽染色显示实验组细胞状态优于对照组;扫描电镜显示实验组与对照组镜下观察到的表面无明显腐蚀差别,但是检测合金样品表面所粘附细胞数量及状态发现实验组明显优于对照组;FITC/PI双染测定结果显示实验组TC4-5Cu有抑制细胞凋亡的作用(P合金促进细胞早期成骨向(P合金促进细胞晚期成骨,TC4-5Cu-x表现更显著;qRT-PCR中成骨相关基因ALP、RUNX2、OPN、COL-I在与TC4-5Cu合金共培养细胞中表达增高(P0.05),以上表达增高中TC4-5Cu-x表现更显著。结论:该3D打印工艺制备的Ti-6Al-4V-5Cu合金具有优良的体外生物相容性,根据ISO 10993-5规定,细胞毒性等级均低于2级,材料对细胞无细胞毒性,有抗菌作用,且对细胞有成骨促进作用,其中细粉打印样品成骨促进能力优于粗粉成骨促进能力。

关键词： 3D打印含铜钛合金抗菌体外生物相容性

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含铜抗菌Ti-5Cu合金的性能研究

含铜抗菌Ti-5Cu合金的性能研究

作者：刘蕊东北大学

学位级别：硕士

钛及钛合金拥有优异的耐蚀性和良好的生物相容性及较低的弹性模量,被广泛用作生物医用植入材料。然而,目前临床上植入材料在术中或术后容易引起细菌感染,而钛合金本身不具备抗菌功能。考虑到纯Ti仍是目前临床上应用广泛的钛基金属材料,... 详细信息

钛及钛合金拥有优异的耐蚀性和良好的生物相容性及较低的弹性模量,被广泛用作生物医用植入材料。然而,目前临床上植入材料在术中或术后容易引起细菌感染,而钛合金本身不具备抗菌功能。考虑到纯Ti仍是目前临床上应用广泛的钛基金属材料,本论文在纯Ti中添加5%抗菌金属铜(Cu)元素,获得一种新型的抗菌金属生物材料Ti-5Cu合金。通过一定的热处理,在保证其基本力学性能的同时,使含铜钛合金与体液接触发生腐蚀时能够持续溶出微量的铜离子,从而发挥铜的抗菌功能。针对该种新型含铜抗菌钛合金,本论文主要对其抗菌性能、力学性能、耐腐蚀性能和细胞毒性进行了研究和分析。(1)本文通过显微硬度、室温拉伸和电化学测试等手段,评价了 Ti-5Cu合金的材料学基本性能。结果表明,Cu元素的添加提高了 Ti-5Cu合金的强度,其耐腐蚀能力虽略低于纯Ti,但仍然是具有良好的耐蚀性能。(2)借助于场发射扫描电子电镜、荧光显微镜、激光扫描共聚焦显微镜和透射电子显微镜等分析方法,多方面评价了 Ti-5Cu合金的抗菌效果。研究表明,Ti-5Cu合金对骨科常见菌种金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有良好的杀灭作用,对口腔科常见致病菌牙龈卟啉单胞菌和变形链球菌也具有良好的抗菌效果,可有效抑制细菌在材料表面形成生物膜。(3)基于以上研究结果,对Cu离子对细菌的作用机制进行了初步的分析,即Cu离子可对细菌菌体的细胞壁、细胞膜及DNA产生直接地破坏作用,也可能通过产生刺激促使细胞内活性氧(ROS)的形成,从而破坏细胞完整结构,最终使细菌死亡。(4)采用小鼠间充质干细胞评价了 Ti-5Cu合金的细胞毒性,结果显示,Ti-5Cu合金具有良好的细胞相容性。

关键词：含铜钛合金抗菌性能生物膜电化学腐蚀细胞毒性

新型抗菌钛合金Ti6Al4V5Cu的生物相容性及成骨性能研究

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新型抗菌钛合金Ti6Al4V5Cu的生物相容性及成骨性能研究

作者：姚孟宇第二军医大学

学位级别：硕士

金属植入材料因其具有良好的生物相容性、综合力学性能以及优良的机械加工性能,已被广泛应用于骨科、齿科内固定植入材料及假体的制造。但是,相关统计研究数据表明,第一次全髋关节置换术后的感染发生率在0.5%到3.0%之间,而肿瘤假体材料... 详细信息

金属植入材料因其具有良好的生物相容性、综合力学性能以及优良的机械加工性能,已被广泛应用于骨科、齿科内固定植入材料及假体的制造。但是,相关统计研究数据表明,第一次全髋关节置换术后的感染发生率在0.5%到3.0%之间,而肿瘤假体材料植入术后的感染率更是高达5%到35%。因此,怎样降低或者避免这类假体植入术后感染的发生已经成为医疗领域面临和亟待解决的重大难点问题。金属离子具有良好的抗菌效能,因此通过在金属植入材料中适量加入具有抗菌作用的金属元素(如镁、银、铜、锌等金属元素),在不损害原金属材料的理化性能的基础上,开发出具有抗菌特性的金属植入假体材料,已经成为新型材料开发领域中的一个热门方法。本课题以通过在临床常用的钛合金Ti6Al4V中添加Cu元素而开发出具有抗菌活性的新型钛合金Ti6Al4V5Cu为研究对象,采用医学与材料学相结合的研究方式,从分子、细胞水平上系统研究该新型抗菌钛合金对成骨细胞粘附、增长、分化、成熟等方面的影响,以及材料对血细胞及血小板的作用情况,从而深入评价其生物安全性,并进一步深入探讨其促成骨作用与抗菌性能的相互关系,以期为新型抗菌钛合金新材料的研究与发展以及进一步的临床应用提供科学依据。研究目的:拟通过在临床常用钛合金Ti6Al4V中添加Cu元素而开发出新型抗菌钛合金Ti6Al4V5Cu为研究对象,采用细胞与材料共培养的研究方法,从分子、细胞水平上系统研究该新型抗菌钛合金Ti6Al4V5Cu的血液相容性、细胞相容性以及其促成骨的性能,为抗菌钛合金新材料的研发与生物医学相关应用提供科学依据。研究材料与方法:以新开发的新型抗菌钛合金Ti6Al4V5Cu为研究对象,以目前临床广泛应用的植入钛合金Ti6Al4V为阴性对照组,以纯铜Cu为阳性对照组。选用美国ATCC购买的小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)为实验研究细胞。利用材料与细胞共培养的方法,通过对共培养细胞的毒性检测、材料与细胞、血小板的粘附实验、材料表面细胞Live/Dead染色观察、材料表面早期粘附细胞的DAPI染色观察、以及材料表面粘附细胞的骨架染色观察、材料的急性溶血性实验、材料蛋白粘附检测等实验对新型抗菌钛合金Ti6Al4V5Cu的血液相容性、细胞相容性做系统的研究;通过材料与细胞的共培养,在不同培养时间点做细胞内的碱性磷酸酶相对含量检测、细胞外矿化基质茜素红染色观测、以及通过实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)检测细胞内成骨相关基因的相对表达情况等,从而对新型抗菌钛合金Ti6Al4V5Cu的促成骨性能做深入研究。实验结果:(1)通过MTT实验证实随着培养时间延长各实验组细胞活力增加;Ti6Al4V5Cu材料组、Ti6Al4V材料、阴性对照组之间细胞增殖活力未表现出明显差异(P>0.05);(2)通过细胞黏附实验发现,MC3T3-E1细胞在Ti6Al4V5Cu材料及Ti6Al4V材料表面都能很好的黏附,细胞铺展均匀,伪足伸展;(3)通过材料与培养基的共培养,发现蛋白质在Ti6Al4V5Cu材料表面的黏附的数量较在Ti6Al4V材料表面粘附多,且差别有统计学意义(P铜离子的释放,材料表现出一定的细胞毒性,所以随着时间的延长细胞在其表面粘附的数量越少。在90min时,细胞在Ti6Al4V5Cu材料表面的粘附数量明显多于细胞在Ti6Al4V材料表面的粘附数量,且差别具有统计学差异(P含量,发现ALP在细胞中的相对含量在培养早期开始升高,后期慢慢下降;在第7天,Ti6Al4V5Cu材料组细胞中ALP相对含量明显高于对照组,且差异有统计学意义(P含量低于对照组(P<0.01);(10)细胞外矿化基质染色,发现试验组与对照组两组均在第十四

关键词：钛合金生物相容性血液相容性成骨作用含铜钛合金成骨基因