纯钛表面TiN/Ag多层复合结构制备及生物学性能的评价

Preparation and bioIogicaI properties of TiN/Ag composite coating on pure titanium surface

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摘要背景:在钛种植体表面建立一种能促进细胞早期黏附增殖、分化且无细胞毒性抑菌效果明显的界面至关重要.目的:在纯钛种植体材料表面制备TiN/Ag多层复合结构涂层,分析其抗菌性能及对MC3T3-E1细胞生物学行为的影响.方法:采用酸蚀喷砂技术及多弧离子镀技术在光滑纯钛表面制备TiN/Ag多层复合结构.取生长状态良好的MC3T3-E1细胞,分别接种于光滑钛片、酸蚀喷砂钛片及载TiN/Ag多层复合结构钛片表面,接种后24 h,激光共聚焦显微镜观察细胞黏附及细胞活化情况,扫描电镜观察细胞生长形态;接种后24,48,72 h,CCK-8法检测细胞增殖及毒性分级.将金黄色葡萄球菌菌液分别滴加于光滑钛片、酸蚀喷砂钛片及载TiN/Ag多层复合结构钛片表面,16 h后,激光共聚焦显微镜观察细菌生长情况.结果与结论:①激光共聚焦显微镜显示,光滑组细胞呈两极或三极的纺锤状结构,F-肌动蛋白和丝状伪足表达量较少;酸蚀喷砂组与载银涂层组细胞分散附着排布,方向不同,并形成大量丝状伪足,相互交织融合在一起,细胞铺展较充分,F-肌动蛋白明显高表达,肌动蛋白纤维较粗;②扫描电镜显示,光滑组细胞黏附与铺展不够充分;酸蚀喷砂组、载银涂层组细胞铺展黏附良好,铺展大,细胞状态较好;③CCK-8实验显示接种72 h后,载银涂层组细胞生长良好,增殖明显,细胞毒性为1级;④激光共聚焦显微镜显示,光滑组和酸蚀喷砂组钛片表面金黄色葡萄球菌生长良好,载银涂层组钛片表面细菌出现大面积死亡;⑤结果表明,TiN/Ag多层复合结构涂层具有良好的细胞相容性及抗菌性能.

作者马明 ^[1] 万荣欣 ^[2] 吕晓飞 ^[1] 褚珊珊 ^[1] 李立军 ^[1] 顾汉卿 ^[2] 彭诚 ^[1] 学术成果认领

作者单位天津医科大学第二医院,天津市,300211 ^[1] 天津市泌尿研究所,天津医科大学,天津市 300211 ^[2]

关键词生物材料口腔材料载银钛抑菌细胞增殖细胞毒性 MC3T3-E1细胞多弧离子镀涂层

主题词细胞(Cells)钛(Titanium)银(Silver)离子(Ions)细胞增殖(Cell Proliferation)

分类号 R318

栏目名称 组织工程口腔材料

DOI 10.3969/j.issn.2095-4344.0005

发布时间 2018-05-11

基金项目

国家高技术研究发展计划(863计划)项目 国家重点研发计划课题(2016YFC1100302)表面改性对生物材料综合性能的影响 天津市应用基础与前沿技术研究计划(重点项目)课题 天津市卫计委科技基金课题(2015KZ094)the National High-Tech Research and Development Program of China No. 2015AA034702 the National Key Research and Development Program of China, No. 2016YFC1100302 the Applied Basic and Cutting-Edge Technology Research Program of Tianjin, No. 15JCZDJC38200 the Scientific Research Foundation of the Health and Family Planning Commission of Tianjin, No. 2015KZ094