tio2纳米管表面细胞外基质的构建及其生物相容性地地研究

《tio2纳米管表面细胞外基质的构建及其生物相容性地地研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要钛及其合金具有良好的机械性能、抗腐蚀性能及生物相容性，作为生物医用金属材料被较广泛地应用于制备植介入器械和人工器官。有研究表明Ti02纳米管表面的拓扑结构能够促进细胞的粘附、增殖并诱导其分化，该结构也能刺激细胞分泌较多的细胞外基质，表现出优良的生物相容性。细胞自分泌的细胞外基质含有对细胞粘附、生长、增殖有促进作用的多种活性因子，因此将Ti02纳米管的拓扑结构与细胞自分泌的细胞外基质相结合应用于表面改性，能赋予材料表面优异的生物学性能。本文运用阳极氧化的方法在纯钛表面成功地制备

2、Ti02纳米管，通过扫描电子显微镜(SEM)观察Ti02纳米管的表面形貌，表明运用阳极氧化法能够制备出大小均一、排列整齐的Ti02纳米管，这些纳米管垂直于钛基排列，管径随着电压的增大而增大；X射线衍射(XRD)分析表明经过热处理后的Ti02纳米管为锐钛矿与金红石的混合晶型；静态接触角结果显示Ti02纳米管是一种超亲水性表面，其接触角小于100；细胞评价实验表明本研究制备的Ti02纳米管均不利于内皮细胞的粘附和增殖，但是对人脐动脉平滑肌细胞的粘附和增殖表现出一定的促进作用，其中在管径为30nm的Ti02纳米管表面平滑

3、肌细胞有最为显著的促进作用。选取孔径为30rim的Ti02纳米管作为构建细胞外基质的基底材料，采用脱细胞的方法，在其表面构建平滑肌细胞自分泌的细胞外基质以来实现对Ti02纳米管的进一步生物化改性。采用免疫荧光染色的方法观察脱细胞前后样品表面变化，研究表明脱细胞法能够将细胞全部脱去，没有细胞碎片存在；通过免疫荧光染色研究发现，脱细胞后的Ti02纳米管表面含有层粘连蛋白、纤维连接蛋白、Ⅳ型胶原成分；采用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察构建细胞外基质前后样品表面的形貌变化，证明细胞外基质是一种交联的网络状多孔结构，具有较

4、大的表面粗糙度；傅里叶红外光谱结果显示构建细胞外基质后的样品表面均表现出蛋白质的特征基团酰胺I带和酰胺II带基团；X光电子能谱仪分析表明构建细胞外基质后的样品表面出现了氮元素的结合能，这可能来源于细胞外基质成分中的蛋白质等生物分子；构建细胞外基质后的纯钛和Ti02纳米管表面的水接触角增加，亲水性降低。西南交通大学硕士研究生学位论文第1l页体外人脐静脉内皮细胞和人脐动脉平滑肌细胞实验结果表明，构建细胞外基质后的Ti02纳米管表面内皮细胞的粘附与增殖能力得到了提高，显著优于未构建细胞外基质的Ti02纳米管表面和纯钛表面

5、，内皮细胞的形态与体内内皮细胞形态相似。在沉积细胞外基质的"ri02纳米管表面，人脐动脉平滑肌细胞的粘附与增殖与未构建细胞外基质的Ti02纳米管表面基本上相同。这说明在Ti02纳米管表面构建平滑肌细胞外基质后，具有良好的促内皮细胞粘附与增殖的作用。因此，在Ti02纳米管表面构建细胞自分泌的细胞外基质是改善钛表面生物相容性的有效生物化改性方法。关键词Ti02纳米管；细胞外基质；脱细胞法；人脐静脉内皮细胞；生物相容性AbstractTitaniumhasbeenstudiedforapplicationsofimpla

6、ntsbecauseofitsexcellentmechanicalproperties，corrosionresistanceandbioeompatibility．Recentstudieshavealreadyshownthatnano—andmicro-topographyCanpromoteadhesion，proliferationofcellsandstimulatecellstosecretmoreextracellularmatrix(ECM)．Extracellularmatrixcontain

7、savarietyofactivefactorsthatCanimprovecellsadhesion，growthandreproduction．CombiningTi02nanotubeswithECMderivedfromcellsonthebiomaterialsurfacehasgreatpotentialandvalueinbiomedicalmodificationandapplicationareas．Titaniumdioxide(Ti02)nanotubesontitaniumsubstrate

8、swerepreparedbyanodization．Scanningelectronmicroscopy(SEM)micrographsshowedthatTi02nanotubeswereself-assembled，verticallyandhighlyorderedgrowthontheTisubstrate．X-raydiffraction(XRD