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目的:常见的口腔修复体合金的元素构成多种多样,临床中应用最广泛的合金多含有钴、铬、钼、钨四种元素。不同元素构成的修复体合金在使用过程中逐渐受到机械磨损、腐蚀以及复杂的电化学过程等一系列因素影响,导致析出各种金属离子和腐蚀衍生物,其腐蚀物和衍生物被局部组织和人体吸收,产生细胞毒性,改变了口腔内环境。本实验采用3D打印Co-Cr-Mo-W合金、进口铸造Co-Cr-Mo-W合金、国产铸造Co-Cr-Mo-W合金,探究其组成、成分含量、表征其表面形貌及硬度、XPS分析,显微镜观察,制备浸其提液。选择小鼠成骨细胞MC3T3-E1,进行体外细胞实验,探究浸提液的细胞毒性,观察其粘着斑的形成等生物学行为。评价不同钴铬钼钨合金的生物相容性,为探索不同金属元素对口腔微环境的影响提供细胞学基础。方法:1、X线荧光光谱成分分析本实验采用XRF-1800型,日本引进的x射线荧光光谱仪,规格4千瓦,测定圆形试件的元素种类以及含量数据。实验试件选取口腔修复体经常使用的主体含有钴、铬、钼、钨元素和其他微量元素的钴铬合金,经3D打印技术加工工艺、进口加工铸造工艺、国产加工铸造工艺,打造成20mm×1mm圆形试件,用砂纸打磨和抛光布抛光成镜面金属试样。测定X线荧光光谱。2、X射线光电子能谱分析本实验采用多功能成像X射线光电子电子能谱仪（XPS,X-ray photoelectron specroscopy）,制作能谱图,调整工作真空度为2.3×10-3MPa,选择Al-Kα电子束作为入射的射线,能量在1487Ev,离子溅射条件为Ar+溅射2min,束流25m A,电压5k V。对合金的元素构成及元素的化学状态进行识别和鉴定（除H、He元素以外）。3、维氏硬度测定本实验采取使用国产维氏硬度计HR-150A测量圆形金属试件,单位:HV0.2,负载质量为200g,测试时间设置10s,取3个点计算平均值。4、表面微观形貌的观察本研究选择日本Keyence（基恩士）公司的超景深三维结构显微镜进行金属试件表层的微观结构形态的观察,拍摄表面结构图片。垂直分辨率设置:0.1nm,横向分辨率设置:110nm。扫描的频率为15F/S或28F/S。主要技术参数最高像素5400万像素,放大倍数为20X-5000X。5、纳米力学性能测试本实验采用G200纳米压痕仪,测试Co-Cr-Mo-W合金试件纳米力学性能。绘制涂层载荷-位移曲线,和硬度与弹性模量比值（H/E）图,衡量试件纳米力学性能。6、摩擦磨损性能评价本实验采用摩擦磨损试验机。测试条件:载荷5N,转速300 rpm/min,,对磨球选用Si3N4陶瓷。评价试件摩擦磨损性能。7、磨痕二维轮廓和表面形貌观察本实验采用微磨损试验机,测试磨痕宽度与磨痕深度,并在显微镜下观察磨痕表面形貌。8、细胞毒性研究抛光金属试件并经过高温高压灭菌备用,并提取DMEM高糖培养基制备试验浸提液。采取MTT比色法,检测MC3T3存活和生长。即对MC3T3分组,确定提取的浸提液的吸光度,探究材料毒性,并在每一个孔的490nm波长下进行OD值标记测定,对实验数据进行统计学系统的分析,实验结果应用SPSS17.0统计软件进行处理,采用非ANOVA进行多重比较的检验,P＜0.05,为有统计学差异。9、活/死细胞检测按照Live/dead生存能力/细胞毒性试剂盒说明书进行操作,行活死细胞染色,然后拍照,进行活死比例分析。活死细胞染混合液由钙黄绿素染液-AM（成分A）与溴化乙啶同型二聚体-1（染液成分B）组成。A成分因其具有透膜属性,透过细胞膜被活细胞的脂酶裂解后,生成发出亮而稳定的荧光的钙黄绿素染料,使细胞质带绿色荧光;B成分为可标识膜受损细胞的二聚体,即核酸不透膜的与溴化乙啶同型的一种二聚体-1,可以使被检测的细胞染上红色荧光。结果:1、X线荧光光谱成分分析通过荧光光谱分析,发现各组金属样品中含有钴铬钼钨四种元素。2、XPS分析X射线光电子能谱,可以将试件的组成元素,与某种已知元素的原子或离子,在不同壳层的电子所含的能量相比较,就可以确定实验组3D打印Co-Cr-Mo-W、进口铸造Co-Cr-Mo-W、国产铸造Co-Cr-Mo-W试件的表层中Co-Cr-Mo-W元素的组成和状态。本试验采用Al-Kα电子束作为入射线,能量1487Ev,工作真空度2.3×10-3MPa,离子溅射条件为Ar+溅射2min,束流25m A,电压5k V。进行合金元素（H、He）和化学状态的识别鉴定。3、维氏硬度测定通过维氏硬度测试计,测三个点,得结果:3D打印Co-Cr-Mo-W试件、进口铸造Co-Cr-Mo-W试件、国产铸造Co-Cr-Mo-W试件的硬度分别为565.33 HV0.2、487.67HV0.2、384.00 HV0.2。4、纳米力学性能测试纳米力学性能测试结果证实,3D打印Co-Cr-Mo-W试件具有较好的纳米力学性能,其次为进口铸造Co-Cr-Mo-W试件,然后是国产铸造Co-Cr-Mo-W试件。5、摩擦磨损性能测试3D打印Co-Cr-Mo-W整个摩擦过程平稳,摩擦系数保持稳定值约0.39,展现最佳摩擦学特性,其次为进口铸造Co-Cr-Mo-W,最后是国产铸造Co-Cr-Mo-W。6、细胞毒性研究3D打印Co-Cr-Mo-W试件、进口铸造Co-Cr-Mo-W试件、国产铸造Co-Cr-Mo-W试件,对MC3T3-E1均能产生一定程度毒性影响。均值差的显著性水平为0.05。实验组OD值与阴性对照组OD值相互对照,显著性水平均小于0.05。实验组数值,彼此进行比较,显著性水平均大于0.05。7、活/死细胞检测3D打印Co-Cr-Mo-W组、进口Co-Cr-Mo-W铸造组、国产Co-Cr-Mo-W铸造组各组均以活细胞为主要细胞,各实验组之间的活/死细胞比值具有统计学差异（P＜0.05）。结论:XPS荧光光谱成分分析显示:三组金属试件均由钴铬钼钨四种元素成分组成。通过维氏硬度计可知硬度从大到小依次为3D打印Co-Cr-Mo-W、进口铸造Co-Cr-Mo-W、国产铸造Co-Cr-Mo-W。通过XPS分析可知三组钴铬合金试件中Co、Cr、Mo、W四种元素和所构成化合物的状态。纳米力学性能测试和摩擦磨损观察与测试可以得出,纳米力学性能和耐摩擦磨损强度的排序依次为:3D打印Co-Cr-Mo-W、进口铸造Co-Cr-Mo-W、国产铸造Co-Cr-Mo-W。通过细胞毒实验及活死染色实验,本研究认为3D打印Co-Cr-Mo-W、进口铸造Co-Cr-Mo-W、国产铸造Co-Cr-Mo-W对小鼠成骨细胞MC3T3的生物相容性由好到差依次为国产铸造Co-Cr-Mo-W、3D打印Co-Cr-Mo-W、进口铸造Co-Cr-Mo-W。