目的:对等离子喷涂钛涂层和多孔烧结钛涂层髋关节植入物的性能进行测试,对比分析2种涂层工艺产品的性能差异.方法:选取2种涂层工艺的生物固定型股骨柄作为试验样品,利用全自动金相显微镜、材料试验机、磨耗仪分别观测2种样品基体材料的显微组织、拉伸性能及涂层耐磨性能,并通过观测2种样品涂层的体视学结构、测量涂层与基体的粘接性能评价2种涂层工艺的性能优劣.结果:等离子喷涂钛涂层髋关节植入物基体材料的显微组织更细化、均匀,抗拉强度为(1065±21)MPa,延伸率为(15±2)％,其涂层为疏松多孔的粗糙结构,孔隙分布不均,平均厚度为521 μm,平均孔隙体积百分比为37％,平均孔隙截距为135 μm,与基体的剪切强度为(39±4)MPa,拉伸强度为(47±5)MPa,经历100次磨损周期的质量损耗为48 mg;多孔烧结钛涂层髋关节植入物基体材料的显微组织晶粒粗大,抗拉强度为(879±23)MPa,延伸率为(7±2)％,其涂层表面平缓,孔隙分布均匀,平均厚度为1 167μm,平均孔隙体积百分比为41％,平均孔隙截距为240μm,与基体的剪切强度为(44±5)MPa,拉伸强度为(62±7)MPa,经历100次磨损周期的质量损耗为15 mg.结论:2种涂层工艺髋关节植入物的性能各有优劣,均满足相关行业标准的指标要求,预期能够获得优异的体内使用性能.

目的 观察精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽复合体修饰的氧化锆材料对小鼠成骨细胞粘附、增殖及矿化的影响.方法 采用等离子喷涂的方法在钛片表面制备氧化锆涂层,经羟基化、硅烷化后在其表面连接精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽复合体(Arg?Gly?Asp tripeptide complex,RGD),并培养小鼠成骨细胞.使用激光共聚焦显微镜观察材料表面成骨细胞的粘着斑分布,并在培养24、48、72 h后进行细胞计数评价细胞增殖水平,用蛋白质印迹法检测成骨指标:碱性磷酸酶及骨钙素评价细胞矿化水平.结果 带有RGD的氧化锆涂层表面成骨细胞形成更多粘着斑,增殖活性高,并且碱性磷酸酶及骨钙素表达水平升高.结论 带有RGD的生物活性氧化锆涂层对成骨细胞的粘附、增殖及矿化具有促进作用.

目的 以颅骨缺损植入钛网的新西兰兔为观察对象, 检测钛离子在体内的释放及变化趋势, 为钛金属在临床安全应用提供实验依据.方法 选择健康新西兰兔48只, 雌雄各半, 兔龄34个月, 体质量2.53.5 kg.制作颅脑缺损模型, 分为对照组和实验组.对照组24只, 均未植入钛修复体;实验组24只, 行钛网修补, 随机分为4组 (依据术后1、3、6、12个月划分), 每组6只.采用电感耦合等离子体质谱分析仪 (ICP-MS) 测定血清、尿液、毛发及肝、脾、肺、肾、脊髓等钛离子浓度, 对相关临床资料进行比较.结果 钛植入体术后血清和尿液中钛离子浓度较术前明显升高, 术后16个月与术前比较, 差异有统计学意义 (P＜0.05), 其中血清钛离子浓度[ (87.13±10.51) ng/mL]在术后第3个月达到最高, 尿液钛离子浓度[ (68.32±18.22) ng/mL]在术后第1个月达到最高, 随后下降并均在术后第12月钛离子水平逐渐接近术前, 差异无统计学意义 (P＞0.05);术后肺、肝、肾、脾、脊髓、淋巴结中钛离子水平较对照组有明显升高, 差异有统计学意义 (P＜0.05).术后1个月内脏组织器官钛离子浓度均达到最高值, 术后有下降趋势.其中脊髓的钛离子浓度在术后1、3、6、12个月[ (3.64±0.15) μg/mL、 (2.43±0.17) μg/mL、 (1.87±0.34) μg/mL、 (1.76±0.19) μg/mL]均高于其他内脏组织.结论 钛植入体在新西兰兔体内是相对安全的, 远期需要建立一个人体相对安全的钛离子浓度检测体系.

目的 探讨钛表面儿茶酚化聚电解质多层膜对蛋白质的吸附行为,为钛种植体表面改性提供参考.方法 根据本课题组前期建立的方法,采用脂多糖胺纳米囊泡(NPs)和3,4-二羟苯基丙酸反应制备儿茶酚接枝率为40％的儿茶酚化NPs(cNPs);采用透明质酸(HA)和多巴胺反应制备儿茶酚接枝率为10％的儿茶酚化透明质酸(cHA).利用层层自组装技术,以cNPs为引发层、cHA/NPs为阴、阳离子聚电解质,在钛或石英表面构建含3个(cHA/NPs)双层的儿茶酚化聚电解质膜[(基底-cNPs-(cHA/NPs)3],记为cPEM.同时以NPs为引发层,构建含(HA/NPs)3的未儿茶酚化聚电解质膜(PEM).采用红外光谱分析膜表面化学组成、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)检测膜表面粗糙度,Zeta电位分析仪记录膜表面Zeta电位.选取4种等电点(pI)分别小于、等于、大于生理pH 7.4的蛋白质:牛血清白蛋白(BSA,pI=4.7)、纤连蛋白(Fn,pI=5.8)、牛血红蛋白(BHb,pI=6.8～7.0)、多聚赖氨酸(PLL,pI=9.74),以其为模型蛋白,用0.15 mol/L的NaCl配制成1 mg/mL的水溶液.采用石英晶体微天平(QCM)实时动态监测膜表面蛋白吸附情况、原子力显微镜观察样品蛋白吸附前后形貌,LSCM、荧光酶标仪分别分析荧光标记蛋白在膜表面吸附情况,并测试荧光标记蛋白的吸附量.使用SPSS 20.0对数据进行单因素方差分析、SNK和LSD法进行比较,P<0.05认为差异有统计学意义.结果 LSCM结果表明,石英表面粗糙度为(301±12)nm,组装cPEM、PEM后,表面粗糙度增加,分别为(656±88)、(446±25)nm,组间差异具有统计学意义(F=66.974,P<0.001).cPEM组的红外谱图中出现儿茶酚中的苯环(νC=C)、PEM组的胺基和烷基、多糖中的糖醛酸环等特征峰,证实钛表面引入cPEM和PEM.组装过程中Zeta电位呈锯齿状交替上升,cPEM组表面电位为+22.53 mV,PEM组的表面电位为+17.36 mV.QCM结果表明,生理pH下,所有表面均基本不吸附PLL.在不同表面,BSA和BHb的吸附量cPEM组>PEM组>Ti组.原子力显微镜下可见cPEM、PEM组表面为分布均匀的水滴形海岛状结构,吸附BSA后,表面可见圆盘状结构,且cPEM组量大于PEM组,说明可能BSA在cPEM组表面的吸附量大于PEM组.采用LSCM和荧光酶标仪分析绿色荧光标记蛋白在不同表面的吸附情况,发现在不同种膜表面,同一蛋白吸附量cPEM组>PEM组>Ti组;在同一种膜表面,不同蛋白吸附量BSA>Fn>BHb.结论 本实验研发的聚电解质多层膜对钛表面进行改性后,能提高蛋白在表面的吸附,儿茶酚化改性则进一步促进这种吸附.蛋白吸附的驱动力可能主要源于静电相互作用和儿茶酚基团对蛋白偶联捕捉作用.

目的 用微弧氧化法在纯钛表面制备不同浓度含锌涂层,比较其表面形貌、元素分布及抗菌性能.方法 实验共分5组,抛光后纯钛作为对照组(CP组),未添加锌为无锌组(N-Zn组),根据引入不同浓度锌分为低锌组(L-Zn组)、中锌组(M-Zn组)、高锌组(H-Zn组);扫描电镜及能谱仪观察各组涂层表面形貌、元素分布;贴膜法测定涂层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果.结果 ①扫描电镜观察:CP组表面无孔洞结构,成沟槽形,4组实验组表面出现空洞结构,呈火山口样,N-Zn组、L-Zn组组表面纳米孔直径200～300 nm,M-Zn组表面纳米孔直径100～200 nm,H-Zn组表面纳米孔直径50～100 nm;②能谱仪显示,与CP组、N-Zn组相比,L-Zn、M-Zn、H-Zn组涂层表面成功引入了锌元素,且原子比例依次增高,具有显著统计学差异(P<0.01);③贴膜法实验结果:各组间菌落数相比,具有显著统计学差异(P<0.01).结论 微弧氧化法制备的含锌涂层具有抗菌性能,抗菌性能随锌离子浓度升高而增强.

目的:利用Ca-antimiR138进行钛种植体表面修饰以提升其表面骨诱导能力.方法:纯钛片抛光后在氢氟酸中进行阳极氧化(20 V,30 min)制备纳米管表面,将Ca-antimiR138复合物吸附于纳米管表面,将间充质干细胞(MSCs)培养在种植体表面并诱导成骨分化,7 d后采用BCIP/NBT试剂盒进行碱性磷酸酶(ALP)染色.结果:Ca-antimiR138复合物可高效吸附在纳米管表面,呈现均匀分布;采用Ca-antimiR138修饰后表面诱导ALP表达提升至10倍以上.结论:应用Ca-antimiR138复合物修饰种植体表面可显著提升其成骨诱导活性.

目的 探讨微弧氧化联合溶胶-凝胶工艺制备钛表面复合生物涂层.方法 钛片根据表面处理工艺不同分为5组:对照组,MAO(微弧氧化组),MAO+Sol/gel(微弧氧化+溶胶-凝胶组),MAO+Sol/gel-LowZn(微弧氧化+溶胶-凝胶低锌组),MAO+Sol/gel-HighZn(微弧氧化+溶胶-凝胶高锌组).利用扫描电镜(SEM)观察涂层表面形貌,X射线能谱分析仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)分析元素分布和成分,测厚仪测量涂层厚度;粗糙度测试仪测量表面粗糙度.结果 SEM下可见MAO组钛表面粗糙多孔,联合溶胶-凝胶处理后,钛表面更加平整紧密,EDX得出MAO+Sol/gel组钙磷元素的质量百分比分别为25.00％和15.49％,MAO+Sol/gel-Low Zn组和MAO+Sol/gel-High Zn组钙、磷、锌元素的质量百分比分别为22.87％、15.01％、1.82％与18.66％、15.60％、7.45％,XRD得出MAO+Sol/gel组、MAO+Sol/gel-Low Zn组和MAO+Sol/gel-High Zn组均可见特征性羟基磷灰石(HA)峰和Ca3(PO4)2峰,MAO+Sol/gel-High Zn组表面涂层厚度最高(10.40±0.49)μm(P<0.05),MAO+Sol/gel组表面粗糙度最高(1.17±0.10)μm(P<0.05).结论 应用微弧氧化联合溶胶-凝胶工艺,可在钛金属表面制备出HA涂层,并通过调节溶胶凝胶中Zn(NO3)2?6H2O的含量,制备出HA和不同含量锌离子的复合生物涂层.经过两种不同工艺联合处理后,钛表面涂层厚度逐渐增加,而粗糙度随着溶胶凝胶中锌离子的增加逐渐降低.

目的 测定青海产唐古特雪莲不同部位中矿质元素的含量,探讨其元素分布特征及差异,为唐古特雪莲药用资源的合理应用提供依据.方法 采集同一居群20余株唐古特雪莲,并分为根、茎、叶、花4个部位,用微波消解法处理后,采用电感耦合等离子体发射光谱法测定钙、镁、铁、钛、锶、锰、镍、硒、锌、铊、铜、砷、铬、锂、铅、钒、铍、锑、钼、钴、镉共21种元素含量,分析不同部位元素种类及含量的差异.结果 唐古特雪莲各部位均未检出钼和钴,茎和花中未检出镉.唐古特雪莲含有丰富的钙和镁;含量最高的微量元素是铁,以根中居多,其次为叶;砷严重超标(超药典规定796％).4个部位中含量差异最小的元素是锑(变异系数为0.09),含量差异最大的元素是镍(变异系数为1.51).结论 青海产唐古特雪莲不同部位的元素种类和含量有所差异,可为该药用资源的质量控制和资源开发提供一定依据.

目的 研究多巴胺表面液相原位还原纳米银的关键调控因素和制备表面的抗菌性能评价.方法 多巴胺修饰的微纳米多孔钛浸没于不同浓度和不同pH的硝酸银溶液,制备出纳米银修饰表面,利用扫描电子显微镜、原子发射光谱法、静态水接触角评价各制备表面性质,利用浊度法、涂布平板法、抑菌圈法和活/死细菌染色评价其抗菌性能.结果 相较于酸性和中性环境,碱性环境促进了纳米银的沉积,且沉积的纳米银尺寸更小、分布更均匀;硝酸银浓度与制备表面载银量呈正相关;构建载纳米银表面的抗菌能力,随制备溶液pH升高和银离子浓度增加而增强.结论 溶液pH值较溶液银离子浓度对多巴胺表面原位还原纳米银的影响更强,碱性环境制备表面可以更有效抑制感染发生.

背景:钛金属植入物凭借其较好的组织相容性及生物惰性被广泛运用于当代骨科领域,但单纯的钛植入物难以满足复杂的临床需求,如细菌感染、骨再生速度慢等,故亟需开发具有生物功能的钛植入物.目的:鉴于铜离子在抗菌方面发挥的重要作用,在钛金属表面制备载铜功能膜,评价其体外抗菌功能及细胞活性.方法:通过浸涂方式在钛片表面制备含不同质量浓度铜离子(0,0.1,0.5,1.0 g/L,依次设定为B、C、D、E组)的聚乳酸薄膜.将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌分别与纯钛片(A组)及4种载聚乳酸膜钛片共培养,大体与扫描电镜观察细菌菌落形成及黏附情况,活/死细菌染色观察细菌状态.将骨髓间充质干细胞分别与5组钛片(或5种浸泡DMEM培养基6h后的钛片样品)共培养,采用CCK-8法评价细胞增殖能力.结果 与结论:①大体观察显示,A、B组培养皿内的菌落数量最多,且均匀分布;C、D组靠近钛片区域的菌落数量减少,远离钛片区域的菌落数量较多,E组未见明显菌落形成;扫描电镜显示,A、B组表面黏附大量的细菌,C、D、E组表面黏附的细菌逐渐减少;②活/死细菌染色显示,A、B组细菌存活率均在95％以上,C、D、E组细菌存活率均在5％以下,且随着膜内铜离子浓度的增加细菌存活率降低;③细胞与钛片接触共培养的CCK-8检测显示,与A组比较,C组骨髓间充质干细胞增殖明显,D、E组细胞增殖受到抑制;细胞与浸泡后钛片样品共培养的CCK-8检测显示,与A组比较,C、D、E组细胞增殖明显;④结果表明,当聚乳酸溶液中铜离子质量浓度为0.1 g/L时,在钛金属表面制备的聚乳酸薄膜促细胞增殖能力最强,但杀菌能力相对较弱;在铜离子质量浓度为1.0 g/L时,聚乳酸薄膜的杀菌能力最强,DMEM浸泡6h后无细胞毒性.因此,在钛片表面制各含适宜浓度的载铜聚乳酸薄膜能赋予植入体表面抗菌性能.