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种植义齿修复是目前口腔医学界公认的牙列缺损、缺失患者的首选修复方式,其成功的必要条件是种植体与骨组织之间形成完善的骨结合,然而,长达3-6个月的骨结合形成时间极大程度地影响了患者的工作和生活。因此促进种植体早期骨结合形成、提高种植体早期负载能力,从而缩短种植修复的治疗周期是目前口腔种植临床研究的热点,其中种植体表面处理是较为有效和可控的方法[1]。本实验首先采用HF酸蚀+阳极氧化的方法对纯钛进行表面处理,形成兼具微米、纳米二者优点的微/纳米表面,再通过动物实验植入种植体,应用显微CT、硬组织切片以及生物力学检测来观察种植体早期骨结合的情况,以期为临床缩短种植体骨结合时间提供新的种植体表面处理方法以及实验依据。目的:1构建HF酸蚀+阳极氧化处理的微/纳米表面,进行微观形貌观察、化学成分分析和材料的骨生物活性检测。2借助动物实验,采用活体植入种植体,评价HF酸蚀+阳极氧化处理的微/纳米表面对种植体早期骨结合的影响。方法:1微/纳米表面的构建与检测:纯钛钛片表面用碳化硅砂纸抛光后依次采用丙酮、去离子水分别超声震荡清洗20分钟,空气干燥。对照组为机械加工表面,不予处理;实验组为微/纳米表面,在0.5wt%HF中酸蚀30分钟,然后在0.5wt%HF电解液中阳极氧化处理30分钟;处理完毕后,钛片依次经丙酮、无水乙醇、去离子水超声振荡清洗20分钟,烘干塑封。采用扫描电镜和原子力显微镜观察试样的表面形貌;能量散布能谱分析仪分析试样表面的化学组成;采用模拟体液浸泡方法测定试样的骨生物活性。2种植体早期骨结合的动物实验:40枚螺旋柱状种植体随机平均分为2组:对照组和实验组,每组各20枚。对照组为机械加工表面;实验组为微/纳米表面。20只3月龄SD大鼠给予戊巴比妥纳(40mg/kg)行腹腔注射麻醉。常规备皮、消毒、铺巾,于每只大鼠两侧股骨远端分别植入实验组与对照组种植体各1枚,术后每日予青霉素(4WU/kg)肌注,预防控制感染3天。①植入术后即刻、术后2周,随机选取10只大鼠在麻醉下对其股骨进行活体显微CT扫描,并对骨体积分数(BV/TV,%),骨小梁厚度(Tb.Th,μm),骨小梁数目(Tb.N,mm-1)和骨小梁间隙(Tb.Sp,μm)等参数进行定量分析。②术后2周,处死SD大鼠取材,对10只大鼠的带种植体的股骨(20个)行硬组织切片染色,在光镜下观察种植体的早期骨结合情况,对骨结合率(BIC%)进行分析。③剩余10只大鼠的带种植体的股骨(20个)进行生物力学检测,即在生物材料实验机上行拔出实验,沿种植体长轴方向以加载速率2mm/min拔出种植体,记录种植体的轴向最大拔出力。结果:1扫描电镜:机械加工表面无孔状、凹坑状结构,机械加工条纹清晰,微/纳米表面可见粗糙表面边缘圆钝光滑,凹陷表面有大小接近的圆形或椭圆形管状结构,直径为15-80nm。2原子力显微镜:机械加工表面光滑,无凹坑状结构;微/纳米表面粗糙不平,纳米孔大小均一。定量分析显示:微/纳米表面粗糙度(31.25±2.45%)是机械加工表面(7.66±2.18%)的3.07倍(P<0.05)。3能量散布能谱分析仪:与机械加工表面相比,微/纳米表面中增加了F离子。4X射线光电子能谱仪:试样于模拟体液中浸泡7天后,可见机械加工表面和微/纳米表面有钙离子、磷离子沉积,二者均具有骨生物活性。5显微CT:种植术后2周,微/纳米表面周围的骨组织中骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)显著增高(P<0.05),骨小梁间隙(Tb.Sp)显著减少与机械加工表面相比(P<0.05)。6硬组织切片:丽春红染色可见,种植体与周围骨组织显示不同的颜色,矿化骨基质呈红色或者褐色,骨髓呈黄色,种植体显示为黑色。与机械加工表面相比,微/纳米表面种植体周围矿化基质较多。机械加工表面和微/纳米表面的骨结合率(BIC%)分别为38.94±9.48%,51.49±12.49%,统计学结果显示微/纳米表面的骨结合率(BIC%)明显高于机械加工表面(P<0.05)。7生物力学检测:机械加工表面和微/纳米表面种植体的最大拔出力分别为64.95±6.11N,81.90±13.10N,统计学结果显示微/纳米表面明显高于机械加工表面(P<0.05)。结论:1HF酸蚀+阳极氧化处理的微/纳米表面具有良好的生物相容性和骨引导性,是一种具有良好的应用前景的种植体表面处理技术。2HF酸蚀+阳极氧化处理的微/纳米表面具有刺激新骨形成的作用,可以显著促进种植体的早期骨结合。