本文關鍵詞：有機鍶化合物涂層的制備及誘導成骨的作用研究

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【摘要】：面對日益增加的骨損傷問題,急需新的植入骨支架材料來解決骨修復周期長和界面問題。脫細胞骨基質(zhì)具有天然支架結構和骨誘導性,可以提高骨移植效果。鈦及鈦合金具有較好的力學性能和生物相容性,可以用于骨移植材料。但是,為了充分利用脫細胞骨基質(zhì)的天然支架結構,又保持它的骨誘導性,需要在其表面復合具有生物活性,穩(wěn)定可控的涂層。為了解決鈦及鈦合金的表面生物惰性,提高其對骨組織的修復能力,需要在其表面進行修飾。因此,本文通過表面化學的方法,分別在脫細胞骨基質(zhì)和鈦及鈦合金表面制備有機鍶涂層。通過SEM、XPS、FTIR和HNMR分別對脫細胞骨基質(zhì)表面制得的有機鍶涂層進行表面形貌觀察和表面成分分析。ICP-OES測試用于表征有機鍶涂層中鍶離子的螯合與釋放。ACBM-CMCA、ACBM-0.1%Sr及ACBM-0.5%Sr的細胞生物學實驗結果表明,三種有機涂層的活細胞比例都明顯高于死細胞所占的比例,表現(xiàn)出很高的存活率及細胞活性,表明經(jīng)過不同處理后的脫細胞骨基質(zhì)都可以支持細胞的存活,對細胞的活性沒有顯著性差異,不具有細胞毒性。并且,隨著鍶離子含量的增多及培養(yǎng)時間的延長,細胞的數(shù)量逐漸增多,細胞也逐漸增大。采用Alamar blue的方法檢測有機鍶涂層的細胞增殖情況,結果表明,鍶的存在有利于細胞的增殖,并且隨著鍶含量的升高細胞增值率升高。通過SEM、XPS、FTIR和HNMR對鈦及鈦合金表面制備的有機鍶涂層進行表面形貌觀察和表面成分分析。ICP-OES測試用于表征有機鍶涂層中鍶離子的螯合與釋放。結果表明有機鍶涂層在鈦及鈦合金表面均勻分布。通過SEM觀測MC3T3-E1在經(jīng)過不同處理后的鈦合金上的表面形貌,結果表明基體表面能夠支持MC3T3-E1細胞的粘附,并且細胞狀態(tài)良好,具有生物相容性。
【關鍵詞】：脫細胞骨基質(zhì) 鈦及鈦合金 鍶 生物相容性
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG174.4;R318.08
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 骨修復材料的開發(fā)進展9-14
• 1.2.1 天然高分子骨修復材料10-11
• 1.2.2 人工合成高分子骨修復材料11-12
• 1.2.3 無機材料12-13
• 1.2.4 納米材料13-14
• 1.3 脫細胞骨基質(zhì)在醫(yī)用材料中的應用14-15
• 1.4 鈦及鈦合金在骨組織工程中的應用15-18
• 1.4.1 鈦及鈦合金的生物醫(yī)學應用15-16
• 1.4.2 鈦金屬復合材料在骨組織工程中的應用16-18
• 1.5 鍶在骨組織工程中的應用18-20
• 1.5.1 鍶的性質(zhì)及其代謝18
• 1.5.2 鍶的成骨機制18-19
• 1.5.3 鍶改性骨移植材料在骨組織工程中的應用19-20
• 1.6 多巴胺在基體材料表面改性及功能化方面的應用20-22
• 1.7 本課題研究背景和內(nèi)容22-23
• 第二章 脫細胞骨基質(zhì)上有機鍶涂層的制備及誘導成骨作用研究23-43
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實驗材料和設備24-26
• 2.2.1 實驗材料24-25
• 2.2.2 技術路線25-26
• 2.3 實驗過程和實驗表征26-31
• 2.3.1 脫細胞骨基質(zhì)（ACBM）的制備26
• 2.3.2 具有鍶離子結合位點的純有機化合物的制備與表征26-27
• 2.3.3 脫細胞骨基質(zhì)表面有機鍶涂層的構建27-28
• 2.3.4 純有機物中鍶離子含量測試28
• 2.3.5 脫細胞骨基質(zhì)中螯合鍶離子含量測試28
• 2.3.6 脫細胞骨基質(zhì)中鍶離子釋放實驗28
• 2.3.7 脫細胞骨基質(zhì)與大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞（rats bone marrow-derivedmesenchymal stem cells, rBMSCs）的體外復合培養(yǎng)28
• 2.3.8 ACBM/ rBMSCs復合支架上的細胞形態(tài)觀察28-29
• 2.3.9 rBMSCs在脫細胞骨基質(zhì)上的存活率29
• 2.3.10 rBMSCs在脫細胞骨基質(zhì)上的增殖情況研究29
• 2.3.11 實驗分析方法29-31
• 2.4 實驗結果和討論31-42
• 2.4.1 純有機物的表征與討論31-32
• 2.4.2 純有機聚合物螯合鍶離子能力分析32
• 2.4.3 有機涂層對脫細胞骨基質(zhì)形貌的影響32-36
• 2.4.4 負載有機鍶涂層的脫細胞骨基質(zhì)成分分析36
• 2.4.5 負載有機涂層的脫細胞骨基質(zhì)對鍶離子螯合能力的研究36-37
• 2.4.6 脫細胞骨基質(zhì)上有機鍶涂層的鍶離子釋放研究37-38
• 2.4.7 ACBM/ rBMSCs復合支架上的細胞形態(tài)觀察38-40
• 2.4.8 rBMSCs在ACBM上的存活情況評價40-41
• 2.4.9 rBMSCs在ACBM上的增殖情況評價41-42
• 2.5 本章小結42-43
• 第三章 鈦合金表面有機鍶涂層的制備及誘導成骨的作用研究43-57
• 3.1 引言43-44
• 3.2 實驗材料和儀器設備44-45
• 3.2.1 實驗材料44-45
• 3.2.2 技術路線45
• 3.3 實驗過程和實驗表征45-49
• 3.3.1 鈦合金的制備過程45-46
• 3.3.2 鈦合金表面有機鍶涂層的構建46-47
• 3.3.3 鈦合金上螯合鍶離子含量測試47
• 3.3.4 鈦合金上鍶離子釋放實驗47
• 3.3.5 鈦合金與小鼠前成骨細胞（MC3T3-E1）的體外復合培養(yǎng)47-48
• 3.3.6 Ti/MC3T3-E1復合支架上的細胞形態(tài)觀察48
• 3.3.7 實驗分析方法48-49
• 3.4 實驗結果和討論49-56
• 3.4.1 有機涂層對鈦合金表面形貌的影響49-51
• 3.4.2 鈦合金表面有機鍶涂層的結構表征51-52
• 3.4.3 負載有機涂層的鈦合金表面成分分析52-53
• 3.4.4 負載有機涂層的鈦合金對鍶離子螯合能力的研究53-54
• 3.4.5 鈦合金上有機鍶涂層的鍶離子釋放研究54-55
• 3.4.6 Ti/MC3T3-E1復合支架上的細胞形態(tài)觀察55-56
• 3.5 本章小結56-57
• 第四章 全文總結57-58
• 參考文獻58-67
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明67-68
• 致謝68-69

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本文編號：665010