论文部分内容阅读
目的:评价低强度脉冲超声波（low-intensity pulsed ultrasound，LIPUS）对钛合金材料(Ti-6Al-4V)，以下简称Ti64，钛合金表面修饰钛酸钡(barium titanate，BaTiO3)压电陶瓷，以下简称BT/Ti64，两种材料上成骨细胞MC3T3-E1的影响。 方法:1、分组:将MC3T3-E1分别与BT/Ti64、Ti64支架材料复合培养。将两种材料随机分为实验组（UBT/Ti64、UTi64）和对照组（CBT/Ti64、CTi64）。实验组接受20min/d低强度脉冲超声波辐照，对照组接受20min/d不开功率的假辐照。2、超声参数:频率:1MHz;强度:30mW/cm2;脉冲宽度:1ms;脉冲重复频率:100Hz。3、扫描电镜(scanning electron microscope，SEM)观察MC3T3-E1在各组材料上的粘附状态。4、划痕实验(scratch test)评价LIPUS作用下BT/Ti64、Ti64上MC3T3-E1迁移运动的水平。5、噻唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium，MTT)评价LIPUS作用下BT/Ti64、Ti64上MC3T3-E1增殖的水平。6、碱性磷酸酶(alkalinephosphatase，ALP)评价LIPUS作用下BT/Ti64、Ti64上MC3T3-E1分化的水平。7、骨钙素(osteocalcin，OCN)评价LIPUS作用下BT/Ti64、Ti64上MC3T3-E1成骨分化的水平。 结果:1、SEM结果:细胞接种4d后扫描电镜观察可见MC3T3-E1在各组材料上均伸展良好，呈长梭型、多角形形态，借伪足相互连接，可见分泌基质，BT/Ti64上的细胞密度要高于其基底材料，几乎铺满材料表面。2、划痕实验结果:在第1d和第3d两种材料超声组的组织愈合率均高于对照组，差异有统计学意义。两材料比较，BT/Ti64的组织愈合率高于其基底材料，差异有统计学意义。在1d，BT/Ti64的压电效应为1.79。3、MTT值:各组MTT值均随时间增长而增高。1、4、7d时两种材料超声组均高于对照组，差异具有统计学意义。材料比较，1、4、7d时，BT/Ti64都高于其基底材料，且在4、7d时差异具有统计学意义。BT/Ti64的压电效应在1和7d分别是1.63和2.11。4、ALP值:各组ALP值均随时间增长而增高。1、4、7d时两种材料超声组均高于对照组，且4和7d时，差异具有统计学意义。材料比较，在3个时间点，BT/Ti64都高于其基底材料，差异具有统计学意义。BT/Ti64的压电效应在1、4和7d分别是1.14、3.91和1.95。5、OCN值:各组OCN值均随时间增长而增高。7、10、14d时两种材料超声组均高于对照组，且差异均具有统计学意义。材料比较，在三个时间点，BT/Ti64要高于其基底材料，且差异具有统计学意义。BT/Ti64压电效应在7和10d分别是1.66和1.1。 结论:1、LIPUS可以促进MC3T3-E1在BaTiO3/Ti64复合材料上的成骨效应。LIPUS激发了BaTiO3压电效应，该效应参与了骨生成。2、LIPUS作用下，MC3T3-E1在BT/Ti64上的迁移、增殖、分化水平优于其基底材料，BT/Ti64具有成为骨修复材料的潜能。