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作者：高蓓宁遵义医科大学

学位级别：硕士

目的:探讨高锰含量Mg-3Mn合金颌面骨修复材料对SD大鼠的骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,BMSCs）和小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（Mouse embryo osteoblast precursor cells,MC3T3-E1）活性的影响,研究其诱导细胞成... 详细信息

目的:探讨高锰含量Mg-3Mn合金颌面骨修复材料对SD大鼠的骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,BMSCs）和小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（Mouse embryo osteoblast precursor cells,MC3T3-E1）活性的影响,研究其诱导细胞成骨分化的作用。方法:1.细胞培养实验1)BMSCs培养:取3-4周龄雌性SD大鼠,获取原代BMSCs;采用全骨髓贴壁法分离培养SD大鼠BMSCs至第3代,流式细胞术鉴定BMSCs表型。2)MC3T3-E1培养:MC3T3-E1购自北纳创联生物技术有限公司,传代3次用作后续实验。2.体外实验探讨骨修复材料对细胞活性的影响1)直接接触法:分别将BMSCs、MC3T3-E1接种于Mg-3Mn合金颌面骨修复材料表面共培养1、7天,扫描电子显微镜（Scanning electron microscopy,SEM）观察细胞在其表面的黏附情况,形态学变化,以及材料在DMEM培养基中浸泡7天后表面腐蚀形貌特征。2)间接接触法:制备纯Mg和Mg-3Mn合金颌面骨修复材料浸提液,构建细胞增殖、成骨微环境,使用电感耦合等离子体发射光谱仪（Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer,ICP-OES）检测浸提液中金属离子浓度;分别于含不同浓度浸提液的完全培养基中培养BMSCs和MC3T3-E1 1、3、5、7天,使用CCK-8试剂盒检测细胞增殖;分别对BMSCs和MC3T3-E1进行活死细胞染色,分析浸提液中离子浓度对BMSCs和MC3T3-E1活性的影响。3.体外实验探讨骨修复材料诱导细胞成骨分化的作用根据前述体外细胞活性实验研究结果,使用含25%浸提液浓度的成骨诱导培养基分别培养BMSCs和MC3T3-E1 14天,使用q RT-PCR检测ALP、OCN、Col-I及Runx2的mRNA表达水平;培养BMSCs和MC3T3-E1 21天,茜素红染色检测细胞矿化结节形成情况。结果:1.流式细胞术结果:采用全骨髓贴壁法分离培养的第3代SD大鼠BMSCs高表达非造血细胞表面标志物CD44和CD90,低表达造血干细胞表面标志CD45和CD11b,证实所培养的细胞为BMSCs。***结果:1)细胞形态:SEM结果显示BMSCs和MC3T3-E1在纯Mg和Mg-3Mn合金颌面骨修复材料表面表现出良好的细胞粘附形态,其中,BMSCs和MC3T3-E1在Mg-3Mn合金颌面骨修复材料表面粘附形态优于纯Mg。2)腐蚀形貌:纯Mg和Mg-3Mn合金颌面骨修复材料浸泡于DMEM培养基7天后,纯Mg腐蚀较为严重,表面形成疏松多孔的膜状结构;Mg-3Mn合金颌面骨修复材料的腐蚀形貌表现为典型的点蚀和电偶腐蚀形貌,且材料腐蚀凹坑随着浸泡时间的延长扩展,最终形成裂纹。***-OES结果:纯Mg经完全培养基浸泡后释放金属Mg离子,Mg-3Mn合金颌面骨修复材料经完全培养基浸泡后释放金属Mg和Mn离子,且Mg-3Mn合金颌面骨修复材料释放金属Mg离子明显低于纯Mg,表明Mg-3Mn合金颌面骨修复材料具有良好的耐生物腐蚀性能。***-8结果:间接接触法实验结果显示Mg-3Mn合金颌面骨修复材料对BMSCs和MC3T3-E1无细胞毒性。其中,25%Mg-3Mn合金颌面骨修复材料浸提液对BMSCs和MC3T3-E1的增殖促进作用最好,BMSCs培养7天后OD值低于阴性对照组,但差异不具有统计学意义（P＞0.05）;MC3T3-E1培养7天后OD值明显低于阴性对照组,具有统计学意义（P＜0.05）。5.活死细胞荧光染色结果:纯Mg和Mg-3Mn合金颌面骨修复材料均有利于BMSCs和MC3T3-E1细胞增殖。其中,细胞培养第5天时各组相比无明显差异。6.q RT-PCR结果:同纯Mg相比,Mg-3Mn合金颌面骨修复材料有利于ALP、Col-Ⅰ、OCN及Runx2的mRNA相对表达（P＜0.01,具有极显著差异）,表明Mg-3Mn合金颌面骨修复材料具有良好的成骨诱导性。7.茜素红染色结果:Mg-3Mn合金颌面骨修复材料茜素红染色面积高于纯Mg,表明Mg-3Mn合金颌面骨修复材料的矿化程度优于纯Mg,有利于新生骨组织生长。结论:***-3Mn合金颌面骨修复材料具有比纯Mg更优异的耐生物腐蚀性能。***-3Mn合金颌面骨修复材料有利于BMSCs和MC3T3-E1粘附、增殖。***-3Mn合金颌面骨修复材料促进ALP、Col-Ⅰ、OCN、及Runx2的mRNA的表达,显著诱导BMSCs和MC3T3-E1细胞成骨分化,。

关键词：镁锰合金骨髓间充质干细胞小鼠胚胎成骨细胞前体细胞细胞毒性成骨诱导性

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TiN涂层生物活性及成骨诱导性研究

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中国实验诊断学 2017年第3期21卷 479-481页

作者： Saran Limbu 李瑞延张彦博秦彦国吉林大学第二医院关节外科吉林长春130041

钛合金因其良好的生物相容性而被广泛应用于口腔及骨科临床实践[1-3]。但钛合金往往表现出表面生物惰性,骨传导性差,这一特性导致周围骨组织难以和植入物材料形成骨性结合,最终造成无菌性松动[4]。通过对钛合金表面进行改性可以改变钛... 详细信息

钛合金因其良好的生物相容性而被广泛应用于口腔及骨科临床实践[1-3]。但钛合金往往表现出表面生物惰性,骨传导性差,这一特性导致周围骨组织难以和植入物材料形成骨性结合,最终造成无菌性松动[4]。通过对钛合金表面进行改性可以改变钛合金本身惰性的这一弊端,促进材料与骨组织直接结合促进骨愈合[5,6]。目前有很多表面改性手段,如酸碱蚀刻、

关键词：成骨诱导性 TiN涂层骨性结合生物惰性生物相容性无菌性松动骨组织表面改性骨传导性植入物

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多孔Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb钛合金表面活性次级微孔涂层的构建及其成骨诱导性能研究

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钛工业进展 2012年第5期29卷 10-14页

作者：余森于振涛韩建业张明华刘春潮西北有色金属研究院陕西西安710016 第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所陕西西安710038

为提高多孔医用钛合金的生物活性,以实现快速骨整合,首先利用微弧氧化法(MAO)在多孔Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb(TLM)合金表面制备出含Ca、P的次级微孔涂层,并在此涂层表面通过水热处理生成羟基磷灰石(HA),得到活性次级微孔涂层。采用X射线衍... 详细信息

为提高多孔医用钛合金的生物活性,以实现快速骨整合,首先利用微弧氧化法(MAO)在多孔Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb(TLM)合金表面制备出含Ca、P的次级微孔涂层,并在此涂层表面通过水热处理生成羟基磷灰石(HA),得到活性次级微孔涂层。采用X射线衍射、电子扫描显微镜和能谱仪分析了活性次级微孔涂层的相组成、微观形貌和元素特征,通过接触角测试实验对比研究了TLM钛合金表面改性前后的亲水性变化,并进一步通过动物实验研究了经表面活性次级微孔层改性后的多孔TLM钛合金的骨整合性能。结果表明,微弧氧化处理可在多孔TLM表面形成规整的含Ca、P相的次级微孔层,水热处理后微孔层的亲水性增强,且具有良好的成骨诱导性能。

关键词：多孔钛合金成骨诱导性次级微孔 Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb合金生物活性

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Ni-Ti形状记忆合金性能及表面活化研究进展

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金属热处理 2004年第12期29卷 40-45页

作者：王嫒唐娟崔振铎朱胜利杨贤金天津大学材料科学与工程学院天津300072

近等原子比的Ni Ti合金由于其超弹性及形状记忆效应已成为广泛应用于医学领域的生物材料。表面修饰能够进一步改善Ni Ti合金的表面状态 ,提高其抗腐蚀性、生物相容性和生物活性。本文简要论述了Ni Ti合金的表面特性、抗腐蚀性以及生物... 详细信息

近等原子比的Ni Ti合金由于其超弹性及形状记忆效应已成为广泛应用于医学领域的生物材料。表面修饰能够进一步改善Ni Ti合金的表面状态 ,提高其抗腐蚀性、生物相容性和生物活性。本文简要论述了Ni Ti合金的表面特性、抗腐蚀性以及生物相容性 ,并对Ni

关键词： Ni—Ti形状记忆合金生物相容性表面改性成骨诱导性

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可降解镁基合金骨折固定及骨修复材料的研究进展

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天津医药 2020年第7期48卷 682-688页

作者：姜洪丰陈民芳(审校) 刘德宝天津市天津医院脊柱四科 300211 天津理工大学材料科学与工程学院

可降解镁基合金材料具有良好的力学性能、突出的生物相容性和成骨诱导性。其作为有临床应用前景的骨折固定及骨修复替代材料近年来备受关注。本文就可降解医用镁合金材料在骨折固定及骨修复领域的研究进行总结,分别从镁合金骨折固定及... 详细信息

可降解镁基合金材料具有良好的力学性能、突出的生物相容性和成骨诱导性。其作为有临床应用前景的骨折固定及骨修复替代材料近年来备受关注。本文就可降解医用镁合金材料在骨折固定及骨修复领域的研究进行总结,分别从镁合金骨折固定及骨修复材料的优势、发展历史、研究及应用现状、存在的问题与挑战等几个方面进行了综述。

关键词：骨折固定术生物相容性材料可降解镁基合金骨修复成骨诱导性

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一维TiO2纳米材料的制备及其生物性能的研究

一维TiO2纳米材料的制备及其生物性能的研究

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作者：李丹华南理工大学

学位级别：硕士

本文采用电化学阳极氧化法,分别通过恒压模式和恒流模式,在纯钛表面原位构建了纳米管和纳米棒阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)等分析测试手段详细研究了工艺参数对纳米化结构膜层的表面形貌、... 详细信息

本文采用电化学阳极氧化法,分别通过恒压模式和恒流模式,在纯钛表面原位构建了纳米管和纳米棒阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)等分析测试手段详细研究了工艺参数对纳米化结构膜层的表面形貌、元素组成和晶相组成的影响。结果表明:通过恒压阳极氧化,可在钛表面原位构建上端开口,下端封闭的均匀、有序的中空纳米管,热处理可使无定型的氧化钛纳米管结晶,且经550℃热处理可得到结晶度较优锐钛矿相。其中,管径随电压的增加而增加;在弱酸性体系中,管长随时间的延长而增加;壁厚随温度的增加而减小。通过恒流阳极氧化,可在钛表面原位构建具有择优取向的纳米棒阵列,该膜层主要由二氧化钛组成,可能以TiO的形式存在。550℃热处理可以使无定型的纳米棒结构向金红石型转变。恒压模式和恒流模式下制备的膜层结构有一定的差异,综合分析,确定了最佳的阳极氧化工艺参数。表面粗糙度和表面负电荷是促进磷酸钙异相成核的重要条件。为进一步改善膜层结构性能,分别用双氧水溶液和紫外灯照射对纳米管阵列膜进行预处理,再通过仿生矿化法评价其生物活性。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、表面接触角分析仪和傅里叶转变红外(FT-IR)分析了膜层表面形貌、亲水性及成分,探讨了HO处理与UV照射对磷灰石沉积的影响。结果表明:HO处理与UV照射均可以提高纳米管诱导磷灰石沉积的能力,其中HO处理影响的主要是表面结构,而UV照射影响的主要是表面Ti-OH,并且水有助于表面Ti-OH的形成。通过在各组试样表面培养人的骨髓间充质干细胞(hSCMs),初步考察了试样表面纳米化前后的细胞相容性,并深入地考察了纳米化结构对细胞分化和细胞基质钙盐沉积的影响。结果表明:表面纳米化结构使表面粗糙度呈增加趋势,利于细胞的粘附与增殖。但粗糙度相对较大的纳米管具有最优的成骨诱导性,纳米棒的成骨诱导性与纯钛相差不大。可能是因为恒压阳极氧化使材料表面建立了最利于细胞增殖与诱导其向成骨分化的表面纳米结构。

关键词：阳极氧化纳米管/棒磷灰石粗糙度成骨诱导性

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