钛材表面功能纳米复合物多层膜的构建及其成骨效应研究

发布时间：2017-05-24 08:23

  本文关键词：钛材表面功能纳米复合物多层膜的构建及其成骨效应研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钛及其合金为一种常见临床应用金属材料,由于其良好的生物相容性和力学性能,被广泛应用于骨组织修复工程、牙种植体、人工关节等领域。然而,在实际的应用中,钛作为骨修复植入材料,往往由于其金属的生物惰性,使钛材植入体在宿主体内不能积极主动与植入体周边组织发生整合,从而导致植入手术失败。钛材植入体与骨结合的时间除了受材料表面拓扑结构和化学性质的影响,植入体周围的骨量和骨密度也是极其重要的影响因素。目前,我国约有5000万骨质疏松患者,骨质疏松疾病由于骨量流失,骨密度降低,易骨折,手术难度大,植入体不能与疏松的骨头牢固结合,从而导致手术失败。本研究利用层层自组装技术,将透明质酸-阿仑膦酸钠/BMP-2纳米颗粒嵌入到钛材表面Chi/Gel网络体系中。首先,采用酰化反应合成透明质酸-阿仑膦酸钠偶联物,通过FTIR、1HNMR对其表征;运用透明质酸-阿仑膦酸钠偶联物与BMP-2之间的静电相互作用,制备了HA-Aln/BMP-2纳米颗粒,并对颗粒的形貌、酶活性检测、骨骨富集性进行表征;同时体外探究HA-Aln/BMP-2纳米颗粒与成骨细胞及破骨细胞相互作用,考察纳米颗粒对成骨细胞形态、迁移和成骨相关基因表达的影响,以及对破骨细胞分化抑制效应,结果显示纳米颗粒能够促进成骨细胞的分化和抑制破骨细胞活性。最后,利用层层自组装技术,在钛合金植入体表面构建了具有功能性纳米颗粒插层的多层膜结构。通过CLSM、SEM、接触角检测表征功能化纳米颗粒修饰的钛合金植入体;将功能化钛材植入体植入兔骨质疏松模型体内,X光扫描、推出力实验、Micro-CT检测结果表明功能性钛合金植入体具有良好骨整合性,为开发新型钛材骨植入体及技术奠定基础。
【关键词】：钛/钛合金 骨质疏松症 层层自组装技术 HA-Aln/BMP-2纳米颗粒
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08;R687
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 主要缩略词7-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 问题的提出8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 钛及其合金表面修饰研究现状9-11
• 1.2.2 抗骨质疏松症的研究11-12
• 1.2.3 层层自组装技术的研究现状12-13
• 1.3 本文研究目的、意义以及主要内容13-14
• 1.3.1 本文研究目的及意义13
• 1.3.2 本文研究的主要内容13-14
• 1.4 本文的创新点14-15
• 2 HA-Aln/BMP-2 纳米颗粒体的制备及其与成骨细胞和破骨细胞的相互作用研究15-40
• 2.1 引言15-16
• 2.2 实验部分16-23
• 2.2.1 实验材料与设备16-17
• 2.2.2 透明质酸-阿仑膦酸钠(HA-Aln)偶联物的合成与表征17-18
• 2.2.3 HA-Aln/BMP-2 纳米颗粒的制备与表征18-19
• 2.2.4 HA-Aln/BMP-2 纳米颗粒体外对成骨细胞、破骨细胞影响19-23
• 2.3 结果与分析23-38
• 2.3.1 HA-Aln偶联物的红外光谱表征（FTIR）、核磁图谱分析（1H NMR）23-26
• 2.3.2 HA-Aln/BMP-2 纳米颗粒表征26-28
• 2.3.3 HA-Aln/BMP-2 纳米颗粒骨富集作用28-29
• 2.3.4 HA-Aln/BMP-2 纳米颗粒在成骨细胞内分布29-30
• 2.3.5 细胞形态及活性检测30-32
• 2.3.6 细胞功能检测32-36
• 2.3.7 破骨细胞形态及抗酒石酸钠酶（TRAP）活性检测36-38
• 2.4 本章小结38-40
• 3 钛合金表面HA-Aln/BMP-2 纳米颗粒功能化多层膜的构建及其对体内骨生成的研究40-49
• 3.1 引言40-41
• 3.2 实验部分41-43
• 3.2.1 实验材料与设备41
• 3.2.2 钛合金表面功能性多层膜的构建及表征41-42
• 3.2.3 钛合金表面多层膜的表征42
• 3.2.4 钛材植入体体内实验42-43
• 3.3 结果与讨论43-48
• 3.3.1 钛合金表面多层膜表征43-45
• 3.3.2 兔骨质疏松模型成功构建45-46
• 3.3.3 动物体内实验46-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4 主要结论及后续工作建议49-51
• 4.1 主要结论49-50
• 4.2 未来工作的展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-59
• 附录59
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文59

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