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目的:通过本实验探究梯度纳米金属纯钛对MG63细胞增殖、粘附的影响,探讨并验证梯度纳米金属纯钛是否通过改变材料表面性能促进MG63细胞增殖与粘附,为梯度纳米金属纯钛应用于口腔临床提供理论和实验依据。研究方法:1.材料制备:医用金属纯钛板经过SMAT处理后,电火花切割成直径11mm,高2.5mm的实验组梯度纳米金属纯钛钛片,为了排除粗糙度对实验结果的影响,对照组经过表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)处理后再经过680℃真空退火,在材料晶粒尺寸基本保持不变的基础上获得表面粗糙度相似的纯钛材料。2.材料处理:36%-38%稀盐酸、丙酮,无水乙醇,蒸馏水依次超声荡洗15分钟,高温高压灭菌后备用。3.利用MTS法检测MG63细胞的生长曲线。4.利用MTS法检测MG63在梯度纳米金属纯钛及纯钛材料上的增殖情况。5.利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopye,SEM)检测MG63在梯度纳米金属纯钛及纯钛材料上的粘附情况。6.采用表面粗糙度仪和激光共聚焦仪(Aser Scanning Confocal Microscopy,ASCM)计算两组材料的表面粗糙度。7.利用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)对梯度纳米金属纯钛及纯钛材料的表面拓扑结构进行分析。8.将经高温高压消毒后的梯度纳米金属纯钛及纯钛材料分别浸泡于模拟体液中,利用扫描电镜观察材料表征形貌变化,利用X射线能谱(energy Dispersive X-Ray Spectroscopy,EDX)分析浸泡后材料表面矿化产物的元素组成。9.利用酶标仪对梯度纳米金属纯钛及纯钛材料表面吸附的蛋白含量进行检测。10.使用接触角测量仪测量梯度纳米金属纯钛及纯钛材料表面的亲水性。11.利用SPSS17.0统计分析软件处理实验数据。结果:1.生长曲线结果:MG63细胞生长曲线近似“S”形,0-1天为潜伏期,2-5天为对数增殖期,5天时细胞数目达到峰值,随后进入平台期。2.增殖结果:MG63细胞与两组材料共培养1、3、5、7天,MTS结果显示,1、3、5天两组材料光密度值(optical density,OD)逐渐增高,7天时两组材料OD值略下降,纳米钛OD值始终高于纯钛OD值,差异具有统计学意义。3.SEM观察粘附情况的结果:MG63细胞与两组材料共培养2天后,纳米组材料表面粘附的细胞铺展范围较大,伸出大量伪足使细胞与材料之间紧密连接,且纳米组细胞粘附数量明显多于纯钛组。4.粗糙度结果:梯度纳米金属纯钛表面粗糙度为1.73±0.11μm(N=10),纯钛表面粗糙度为2.54±0.06μm(N=10)5.拓扑结构检测结果:两组材料表面均呈峰峦状起伏的拓扑结构,纳米组峰峦状拓扑结构起伏小,且起伏幅度在﹢243.4nm至-276.3nm,表现为表面粗糙的纳米级表面。纯钛组峰峦状拓扑结构起伏大,且起伏幅度在﹢2.6μm至-2.4μm,表现为表面粗糙的粗晶级表面。6.仿生矿化结果:梯度纳米金属纯钛表面诱导新的化合物形成,表面形成球状沉积,纯钛表面呈雪花状沉积。对两组材料表面的沉积物进行EDX检测,结果显示纳米组化合物主要含有钙磷元素,纯钛组化合物不含钙磷元素。7.蛋白吸附结果:两组材料表面的蛋白吸附量随着时间的变化逐渐增多且纳米钛蛋白吸附量多余纯钛,前四小时蛋白吸附量增长较快,4-24小时蛋白吸附量基本达到饱和,24小时时两组材料蛋白吸附量有所下降,差异具有统计学意义。8.亲水性检测结果:亲水性检测结果显示纳米钛水接触角均值为53.717度,纯钛水接触角均值为96.883度,水接触纳米钛表面0.5秒完全铺开,水接触纯钛表面1.5秒完全铺开。结论:梯度纳米金属纯钛促进MG63细胞的增殖、粘附,其机制与材料表面性能的改变密切相关。