【摘 要】
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目的:3D打印钛合金凭借其优异的理化性能及生物相容性被用作骨组织植入物来修复颌骨缺损。铜元素凭借其优异的抗菌活性和生物作用,近年来得到了广泛的关注。早期植入物失败的原因主要是炎症反应,巨噬细胞参与了整个炎症发展的过程。本文通过评估酸洗3D打印含铜钛合金对巨噬细胞生物学行为的影响,探讨此种种植体材料的生物相容性以及为后期临床上使用此种植入物提供参考。研究方法:本研究首先通过3D打印技术和酸洗技术成功
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目的:3D打印钛合金凭借其优异的理化性能及生物相容性被用作骨组织植入物来修复颌骨缺损。铜元素凭借其优异的抗菌活性和生物作用,近年来得到了广泛的关注。早期植入物失败的原因主要是炎症反应,巨噬细胞参与了整个炎症发展的过程。本文通过评估酸洗3D打印含铜钛合金对巨噬细胞生物学行为的影响,探讨此种种植体材料的生物相容性以及为后期临床上使用此种植入物提供参考。研究方法:本研究首先通过3D打印技术和酸洗技术成功制备了6组钛合金样品:酸洗前（TC4合金、TC4-5Cu合金、TC4-6Cu合金）;酸洗后（TC4合金、TC4-5Cu合金、TC4-6Cu合金）。随后进行的实验有:1、采用扫描电镜对所有合金表面的表征进行了评价;2、评价酸洗前后各合金的粗糙度和亲水性;3、采用CCK-8法评估RAW264.7细胞在酸洗前后不同合金浸提液中的细胞增殖状况;4、采用鬼笔环肽染色法观察RAW264.7细胞在不同合金表面的黏附能力;5、采用共聚焦显微镜观察RAW264.7细胞在酸洗前后不同合金浸提液中的细胞形态;6、采用流式细胞仪检测在酸洗前后不同合金浸提液中RAW264.7细胞表面标记蛋白CD86和CD206的表达及生成ROS的水平。使用SPSS 25.0软件对所有数据进行分析,p＜0.05有统计学意义。结果:酸洗处理增加了TC4合金、TC4-5Cu合金和TC4-6Cu合金的表面粗糙度（p＜0.05）,但并没有影响其表面的亲水性（p＞0.05）。所有合金对RAW264.7细胞均无毒性。与TC4合金相比,TC4-5Cu合金和TC4-6Cu合金表面黏附的细胞数量随之增加;同种合金酸洗后与酸洗前相比黏附的细胞数量明显增加。酸洗后各组的RAW264.7巨噬细胞几乎大部分被激活,普遍呈长梭形,而酸洗前各组的RAW264.7巨噬细胞呈圆形。酸洗后的TC4-5Cu合金、TC4-6Cu合金与TC4合金相比,RAW264.7细胞极化更明显。流式细胞仪检测到TC4、TC4-5Cu、TC4-6Cu合金表面细胞CD86和CD206的表达依次增高（p＜0.05）,各种合金酸洗后CD86和CD206的表达高与酸洗前（p＜0.05）。酸洗后的TC4-6Cu合金与其他组相比可以显著减少ROS的产生（p＜0.05）。结论:铜的加入可以促进3D打印钛合金对巨噬细胞的黏附,激活巨噬细胞的极化,减少ROS的产生;酸洗处理增大了合金表面的粗糙度,但并不影响其亲水性,能够增强细胞的黏附能力,并激活巨噬细胞的极化和降低ROS水平。
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