多孔镁表面生物活性β-tcp 涂层的制备及其细胞相容性研究.pdfVIP

第 38 卷 第 2 期 稀有金属材料与工程 Vol.38, No.2 2009 年 2 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING February 2009 多孔镁表面生物活性β-TCP 涂层的制备及 其细胞相容性研究 1, 2 1 3 3 1 1 耿 芳 ，谭丽丽 ，贺永莲 ，杨敬玉 ，张炳春 ，杨 柯 (1. 中国科学院金属研究所，辽宁 沈阳 110016) (2. 中国科学院研究生院，北京 100049) (3. 沈阳药科大学，辽宁 沈阳 110016) 摘 要：采用化学沉积法在镁支架表面制备生物活性的β-TCP(磷酸三钙陶瓷)涂层，利用X射线衍射，扫描电子显微镜 研究β-TCP涂层的相结构和表面形貌。并对表面改性的镁支架与类成骨细胞UMR106 的体外生物相容性进行了详细研究。 结果表明，表面改性后的镁支架浸提液细胞毒性为1级，即无细胞毒性；材料浸提液无细胞DNA毒性，对细胞周期无改 变，也无异倍体细胞出现。实验结果证明，表面改性后的多孔镁具有良好的细胞相容性，是一种很有前景的新型骨组 织工程支架材料。 关键词：多孔镁；骨组织工程；β-TCP ；细胞相容性 中图法分类号：O614.22 ；R62 ；Q28 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2009)02-0318-05 随着对骨组织工程支架材料研究不断深入，开发 1 实 验 具有良好力学性能，又可在体内安全降解的新型骨组 织工程支架材料具有重要意义。多孔镁金属由于具有 采用激光加工技术制备孔径为 0.5 mm 、孔隙率约 良好的生物学特性、力学相容性以及可降解性，有望 为 50% 的多孔镁支架[1] 。支架经电解抛光后，置于双 作为一种新型骨组织工程支架材料[1] 。然而由于镁在 蒸水中超声清洗 10 min，然后浸入 37 ℃的过饱和 体内的降解作用，会改变细胞周围的微环境，可能会 Na2HPO4 溶液中 3 h ，随即在400 ℃下恒温热处理 10 h， 引起对细胞的毒性作用，因此有必要对镁及其合金进 清洗后室温干燥，再置于 Ca/P 摩尔比为 1.67 的 行表面改性以提高其细胞相容性，目前对镁作为生物 Na HPO ·12H O 和 Ca(NO ) 的混合溶液中 70 ℃处理 2 4 2 3 2 材料进行表面改性的研究比较少，有碱热处理[2] 、热- 24 h ，水洗后室温干燥保存。 [3] [4] 有机膜处理 、以及在镁表面制备钛涂层 等。β-磷酸 在 JSM-630 1F 型扫描电镜下观察镁支架表面涂 三钙陶瓷(β-TCP)主要由钙、磷组成，具有良好的理化 层后的形貌。用 X 射线衍射分析镁表面制备涂层后的 性能、生物相容性和可降解性，可以引导新骨生成， 相结构，所用设备为 D/MAX-2500PC18kW 衍射仪， 发挥骨传导作用，修复骨缺损[5~7] ，有望作为骨组织工 采用 Cu 靶，管电压 40 kV ，管电流 30 mA 。 程支架的涂层材料。本研究采用化学沉积法首次在多