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人体内源性植入手术治疗的感染是临床治疗过程中最常见到的并发症,特别是在骨内牙种植体植入手术后的感染,在减缓了患者的伤口愈合程度的同时也增加了手术失败的风险,并造成了医用材料的浪费。牙种植手术中的内源性感染一般是由于细菌的粘附和增殖造成的,在其形成生物膜后,增殖的性能则大大提升,甚至可达到在细菌游离状态时的1000倍。因此,避免细菌在内源性植入物表面的粘附,是人体内植入物手术成功的关键,而钛合金材料由于其良好的理化性能及较高的生物相容性作为内源性植入物被广泛应用于临床。目的:本论文以TC4钛合金为基础,通过材料表面改性及加载生长因子后促进成骨的角度出发,改进植入材料诱导成骨作用,并借助小鼠骨髓间充质干细胞为模型体外研究该材料细胞相容性和成骨性能。方法:1.两步阳极氧化法在TC4钛基材表面制备出Ti O2纳米管形貌,并将BMP2及BMP2/7以聚多巴胺为载体通过化学预修饰的方法外接枝偶联,分别制备Ti O2纳米管-聚多巴胺/BMP2和BMP2/7复合层实验样本,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)及接触角表面能测量分析其表面形貌。2.制备的复合层实验样本与小鼠骨髓间充质干细胞在体外共同培养,模拟人体的复杂内环境,以期取得客观的实验数据。采用扫描电子显微镜观察形貌,1、3、5d MTT法检测细胞在复合材料表面黏附及增殖情况。细胞与材料共培养5、7、11d检测碱性磷酸酶活性检测(ALP)来研究加载BMP2/7的Ti O2纳米管材料对骨髓间充质干细胞增殖、分化的影响。结果:1.扫描电子显微镜(SEM)观察可见成功在TC4钛表面构建Ti O2纳米管及各组复合涂层,X射线光谱元素分析提示BMP2/7成功加载于Ti O2纳米管表面,接触角及表面能分析可见加载BMP2及BMP2/7实验组疏水性较好,达到预期实验目的。2.扫描电子显微镜观测得知经BMP2/7修饰的Ti O2纳米管表面细胞黏附较光滑对照组多,且分布均匀。MTT结果示3d后实验组细胞黏附增殖较对照组显著增高(P<0.01),SNK法两两对比示各组间也呈现明显差异(P<0.05),5d后显示实验组碱性磷酸酶活性均高于对照组,各实验组之间具有统计学差异(P<0.01),SNK法两两对比显示各实验组彼此之间统计学均有意义(P<0.05),提示实验组相对于空白对照组具有明显增加成骨性能的作用。结论:本研究经系列实验在TC4钛基材表面制备出管径均一的Ti O2纳米管/PDOP/BMP2/7复合涂层,有效增加了材料的比表面积,增加了材料的吸附性能,可作为良好的生物活性物质的载体。对比显示加载了BMP2/7的Ti O2纳米管材料能显著提高骨髓间充质干细胞成骨效果,是一种有效的内源性植入物表面改性方法,具有良好的医疗应用前景。