锌修饰硅酸钙生物陶瓷涂层的体外生物相容性研究

目的研究锌修饰硅酸钙生物陶瓷涂层的体外生物相容性,为该涂层临床应用的可行性提供实验依据。方法检测该涂层的物理表征;检测该涂层浸提液的离子浓度;用不同稀释比例的浸提液培养MC3T3-E1细胞,观察细胞形态,MTT法检测细胞相对增殖率,并检测细胞凋亡水平;测定溶血率。结果该涂层浸泡72 h后,浸提液中钙、硅、锌离子浓度均明显升高;用不同稀释比例的浸提液培养的MC3T3-E1细胞都表现出正常的细胞形态,其中3.125%、6.25%组细胞量较多,相对增殖率高于阳性对照组,且细胞凋亡率低于阳性对照组(完全培养基);随浸提液浓度增加,可对细胞增殖产生轻度抑制作用,凋亡率逐渐升高;溶血试验结果显示,该涂层浸提液的溶血率为0.5%。结论锌修饰硅酸钙生物陶瓷涂层没有细胞毒性、生物相容性好,具有作为骨植入体及其他生物材料表面改性的生物学基础。

锌修饰硅酸钙陶瓷涂层与骨整合

背景:前期实验在钛基材表面制备了锌修饰硅酸钙陶瓷涂层,具有良好的化学稳定性及抗菌性能。目的:进一步观察锌修饰硅酸钙陶瓷涂层对骨整合的影响。方法:将锌修饰硅酸钙陶瓷涂层钛片(实验组)、硅酸钙陶瓷涂层钛片(对照组)及纯钛片(空白对照组)分别与前成骨细胞MC3T3-E1共同培养,检测细胞的黏附、增殖、钙化及Ⅰ型胶原和骨钙素表达。将上述3组材料分别置入新西兰大白兔股骨内,置入后1.5个月观察骨质增生及植入体与宿主骨整合情况。结果与结论:(1)体外实验:培养12 h,实验组黏附细胞数量多于对照组、空白对照组(P<0.05);培养14 d,实验组细胞增殖活性、钙结节形成能力强于对照组、空白对照组(P<0.05);培养21 d,3组细胞Ⅰ型胶原表达无差异,但实验组骨钙素表达高于对照组、空白对照组(P<0.05)。(2)体内实验:实验组骨质增生明显,涂层材料与骨界面直接接触,界面间可见新骨生成,纤维组织分隔较少;对照组可见少量骨质增生,空白对照组几乎不见骨质增生,且两组植入体表面小部分区域与宿主骨接触,大部分区域与周围的骨小梁之间有纤维组织分隔。(3)结果表明,锌修饰硅酸钙陶瓷涂层可促进钛种植体与宿主骨整合。