【摘 要】
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目的:本研究以临床上应用的钛锆（titanium-zirconium,Ti-Zr）种植体材料为基础,通过添加不同含量的铜（Cupper,Cu）元素,研制了出了一种新型Ti-Zr-xCu合金,期望其既能满足生物安全性,又能通过在体液内持续和稳定地释放微量Cu离子,以抑制细菌的生长和增值。本研究的目的是探讨Ti-Zr-xCu材料的抗菌性和细胞相容性,为未来研制抗菌钛锆窄直径种植体提供理论参考。材料与方
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目的:本研究以临床上应用的钛锆（titanium-zirconium,Ti-Zr）种植体材料为基础,通过添加不同含量的铜（Cupper,Cu）元素,研制了出了一种新型Ti-Zr-xCu合金,期望其既能满足生物安全性,又能通过在体液内持续和稳定地释放微量Cu离子,以抑制细菌的生长和增值。本研究的目的是探讨Ti-Zr-xCu材料的抗菌性和细胞相容性,为未来研制抗菌钛锆窄直径种植体提供理论参考。材料与方法:将Ti-Zr-xCu合金材料采用细菌的平板共培养法来检测样品表面共培养24h的大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）的菌落数及细菌生物膜内蛋白及多糖染色实验来检测Ti-Zr-xCu合金的抗菌性能。采用鬼笔环肽染色法观察共培养4h和24h后细胞核和细胞骨架形貌及在材料表面的铺展情况;将小鼠胚胎成骨前体细胞（The mouse embryonic osteogenic precursor cells,MC3T3-E1）与材料共培养1d、4d、7d后,采用CCK-8检测试剂盒,以评价Ti-Zr-xCu合金对细胞增殖的影响;通过FITC/PI流式双染法测定与材料共培养72h后的MC3T3-E1细胞的凋亡情况;采用碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）/BCA蛋白测定法检测其细胞分化情况,研究了Ti-Zr-xCu合金的细胞相容性。结果:结果表明,空白组（Blank）和Ti-Zr合金对照组样品表面的菌落和胞外蛋白和多糖密集,而Ti-Zr-xCu合金表面的黏附细菌极少。Ti-Zr-xCu合金对S.aureus和E.coli的抗菌率均大于97%,这表明其具有优异的抗菌性能。鬼笔环肽细胞骨架染色结果表明,细胞在Ti-Zr-xCu合金表面的附着和铺展良好,有利于贴壁细胞在其表面铺展和进一步增殖,CCK-8细胞增殖检测结果表明,MC3T3-E1在Ti-Zr-xCu合金表面1、4、7d的相对生长率均高于99%,表明这种合金没有细胞毒性;流式细胞仪检测结果表明,Ti-Zr-xCu合金对细胞凋亡没有明显差异;ALP/BCA蛋白测定结果说明Ti-Zr-xCu合金对细胞分化无不利影响,进而证明了Ti-Zr-xCu具有良好的生物相容性。结论:Ti-Zr-xCu材料具有良好的抗菌活性和细胞相容性,对细胞的形态、黏附、增殖、凋亡及分化没有不利的影响,作为抗菌窄直径种植体开发上有很大的应用潜力。
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