骨髓间充质干细胞与不同表面处理钛片的生物相容性研究

Biocompatibility of Differently Treated Pure Titanium Evaluated by Bone Mesenchymal Stem Cells on the Surface

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摘要目的通过观察大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs)在微弧氧化处理(micro-arc oxidation,MAO)、喷砂处理(sandblasting)和光滑(smooth)钛片表面的粘附和增殖情况,评价MAO钛片、喷砂处理钛片和光滑钛片之间的生物相容性差别. 方法将钛片分为3组:MAO组,喷砂组及光滑组.扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察MAO钛片表面形貌特征,能谱分析仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)检测其表面主要元素含量.从大鼠股骨骨髓取材并培养rBMSCs,其成骨能力通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和茜素红染色进行鉴定.3组钛片分别置于3个24孔板内,每孔1片,每板20片.取生长良好的第3代rBMSCs,接种到3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,1个行扫描电镜观察,另外4个行细胞计数.观察rBMSCs在不同材料表面的粘附、增殖情况.结果电镜下MAO钛片表面有无数2～10 μm的微孔,能谱分析结果主要元素为钙、磷;rBMSCs经过20 d成骨诱导后ALP染色及茜素红染色阳性,证明rBMSCs有分化为成骨细胞的能力;rBMSCs在MAO钛片表面的增殖优于喷砂组和光滑组.结论大鼠骨髓间充质干细胞在多孔,富含钙、磷元素的MAO钛片表面的粘附及增殖均优于其它组,MAO钛片比喷砂处理钛片和光滑钛片具有更良好的生物相容性.