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负载地塞米松二氧化钛纳米管缓释系统的构建
背景：相对于纯钛来说，二氧化钛纳米管除了具有促进骨髓间充质干细胞向成骨分化及提高骨整合速度的能力外，还可以作为纳米储存器负载药物。目的：制备负载地塞米松的二氧化钛纳米管载药系统，检测其药物释放性能。方法：采用电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管。采用滴加法在二氧化钛纳米管表面负载地塞米松。利用层层自组装技术在负载地塞米松二氧化钛纳米管表面制备明胶/壳聚糖多层膜复合结构，扫描电镜观察及接触角测试检测明胶/壳聚糖多层膜结构，采用紫外分光光度计检测负载地塞米松二氧化钛纳米管表面涂覆明胶/壳聚糖多层膜后的药物释放性能。结果与结论：扫描电镜见二氧化钛纳米管结构完整，管径大小均匀，约为70 nm，排列整齐。明胶/壳聚糖多层膜结构完全覆盖二氧化钛纳米管表面，成功封堵二氧化钛纳米管管口。负载地塞米松二氧化钛纳米管表面涂覆明胶/壳聚糖多层膜从第5层开始，接触角呈现一高一低交替变化的锯齿状。在开始的3 h出现轻微的暴释现象，约32.7%的地塞米松释放出来，之后出现药物缓慢释放现象；24 h后，约52.3%的地塞米松释放出来；7 d后，仅有极少量药物从纳米管中释放出来，二氧化钛纳米管内保存的地塞米松为8.0%-10.0%。
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万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管的抗菌性能
背景：研究表明，钛金属纳米管涂层不仅能够促进材料本身的生物活性，同时还可作为药物载体负载抗生素及生长因子等。目的：检测万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管的体内外抗菌性能。方法：检测万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管、万古霉素/二氧化钛纳米管的体外释药性能。将1010 L-1的金黄色葡萄球菌稀释液分别铺于商业钛金属、二氧化钛纳米管及万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上，24 h 后，扫描电镜观察细菌生长情况，聚焦扫描电镜观察细菌活性。结果与结论：①扫描电镜观察：金黄色葡萄球菌在万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上的数量少且细菌形态破坏；②聚焦扫描电镜观察：万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上的细菌数量及活菌数量少，商业钛金属上的活菌数量多；③体外释药性能：万古霉素从羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上的释放时间长达18 d，从二氧化钛纳米管上的时间仅仅约为4 h；④结果表明：万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管具有良好的抗菌性能及缓释性能。
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基于构建抗感染骨科植入物的钛表面纳米化修饰和载药的不同方式
钛及其合金因其良好的机械性能及生物惰性在骨科植入物方面得到广泛的应用.钛合金表面纳米化是赋予其多种生物功能化重要的方法.一方面钛表面纳米化可促进骨髓间充质干细胞成骨分化并获得一定的抗菌性能;另一方面钛纳米管作为一种良好的药物载体可以通过装载抗菌剂来有效预防和治疗骨科植入物相关感染,同时还可通过对纳米管进行生物化学修饰改善纳米管载药性能和控制药物释放,达到理想的抗菌性能.纳米管载药后的药物释放主要可以分为机械性释放和智能控释2种类型.前者的释放方式往往存在单一性和不可控性等缺陷,后者的药物释放则呈现种类丰富、释放量可控和条件触发响应释放等优点.该文对钛表面纳米化载药及优化载药条件进行综述,为构建抗感染骨科植入物提供新的策略.
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钛基种植体表面纳米管改性的研究进展
良好的骨结合是种植成功的保证,而种植体表面处理是影响骨结合的一个重要因素.随着纳米技术的发展,表面纳米化改性已成为钛种植体表面研究的重要内容,采用阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管阵列化学性质稳定,结构规整,高度有序,有一定粗糙度且与钛基体结合牢固.本文就近年来种植体表面纳米管改性的相关研究进行综述.
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紫外线催化用于口腔种植体二氧化钛纳米管表面活化的研究进展
种植义齿修复牙缺失被运用到临床已有几十年的历史。 Branemark 教授[1]于1969年首次提出的“骨结合”概念，成为现代口腔种植学的重要理论依据。近年来，种植体常用金属钛的表面改性成为各国学者的研究热点。尽管采用了各种物理学、化学及生物学的方法，种植体植入骨内后的平均骨结合率只有55%[2]，远低于科学家和临床医生所希望的100%。此外，种植体植入骨内后的愈合速度、远期植入效果也不甚理想。对于某些特定的患者如骨质缺损量多、骨质疏松、糖尿病、长期吸烟等，种植义齿的修复也存在软组织愈合缓慢、难以形成种植体骨结合界面、种植体周围炎等诸多问题[3]。钛表面纳米化修饰可提高牙种植体表面的骨结合率[4]。常见的种植体表面活化处理多采用减成或加成的方法在种植体表面构建微观形貌或生物活性涂层。大颗粒喷砂、阳极氧化、酸蚀处理、钛浆喷涂、微弧氧化、激光熔覆、溶胶凝胶、羟基磷灰石涂层、各类偶联接支蛋白的生物活性涂层、抗菌药物的加载[5]等方法均被运用到种植体表面改性的实验室和临床研究中，进行了口内种植技术多元化的尝试。钛表面随时间增加而出现生物活性降低的现象被称为钛生物老化。紫外线照射可引发二氧化钛(分子式TiO2)表面光催化反应，分解表面有机物，提高材料亲水性。本文就光催化反应用于TiO2纳米管表面活化的研究进展作一综述。
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二氧化钛纳米管及抗菌涂层制备的进展
钛和钛合金经过表面改性处理可以获得新的优良特性,抗菌性就是其中之一.二氧化钛纳米管(titaniumdioxide nanotubes,TNT),作为一种人为修饰的钛合金表面纳米结构,具有抗菌性和药物搭载能力,在制各抗菌涂层方面具有极大的应用前景.本文总结了TNT涂层常见的制备方法及其载药能力和抗菌性能的研究.
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二氧化钛纳米管在骨科的研究进展
查阅国内外有关二氧化钛纳米管(ＴiO2纳米管)在骨科领域(实验研究)的文献,并进行归纳分析,总结TiO2纳米管在骨科领域的研究现状及进展.TiO2纳米管是一种新型纳米材料,阳极氧化法、模板合成法和水热合成法是目前常用的3种制备方法,TiO2纳米管在骨科的研究集中在组织相容性(促骨融合与骨生长)和表面修饰(载物载药)方面.TiO2纳米管有良好的抗菌性与组织相容性,可载药载物,在抗菌、抗肿瘤、促骨生长方面具有良好的发展前景和研究价值.
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不同管径二氧化钛纳米管对骨髓间充质干细胞生物学行为的影响
目的:研究不同管径二氧化钛纳米管(TNTs)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)生物学行为的影响.方法:阳极氧化法分别制备管径30、100和200 nm的TNTs,MTT法检测细胞在材料表面粘附及增殖情况,碱性磷酸酶活性、胶原分泌量和细胞外基质矿化水平检测来评估细胞的成骨分化能力.结果:30 nm的TNTs促进BMSCs的早期粘附和增殖,但是其后期细胞增殖和成骨分化能力同对照组相比没有明显的统计学差异;200 nm的TNTs明显促进了BMSCs的成骨分化,但是其细胞粘附和增殖明显受到了抑制;100 nm的TNTs上BMSCs的早期粘附和增殖受到了轻微的抑制,但是随着时间的推移,其细胞增殖迎头赶上,而且其成骨分化能力显著大于对照组.结论:适BMSCs生物学活性的应该是100 nm的TNTs.
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KRSR多肽/TiO2纳米管复合涂层对骨髓间充质干细胞粘附与成骨的影响
目的:本研究在二氧化钛纳米管层表面固定了KRSR序列短链多肽,对此材料的粘附和诱导成骨的能力进行了研究.方法:于二氧化钛纳米管层上共价连接固定多肽后,对材料进行表征,并在试件上接种大鼠骨髓间充质干细胞,使用各种技术对细胞的粘附和分化进行评价.结果:固定KRSR的二氧化钛纳米管层对细胞的粘附率无明显影响,但铺展、骨向分化程度均优于对照组.结论:固定KRSR的二氧化钛纳米管层能够较好地诱导细胞骨向分化,有一定的临床应用价值.
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选择性激光熔融打印钛种植体的制备和表面优化处理及其成骨性能的研究
目的 通过表征和体外相关实验分析选择性激光熔融(SLM)3D打印钛种植体试样表面的生物相容性能,为SLM打印种植体终应用于临床提供理论基础和实验依据.方法 使用SLM方法制备得圆片形钛种植体试样60枚,经不同处理后分为三组:喷砂酸蚀组(S组)、阳极氧化组(SA组)、阳极氧化+rhBMP-2表面组(SAB组);场发射扫描电镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)观察各组试样的表面形貌和粗糙度,接触角测量仪检测亲水性;SEM观察骨髓间充质干细胞(BMMSCs)在各组试样表面的粘附状态;CCK-8检测BMMSCs在各组试样表面的增殖水平.结果 SEM观察结果显示阳极氧化后的试样SA组表面可见一层均匀密布的二氧化钛纳米管,直径约为100纳米;AFM观察试样表面粗糙度约为300纳米;接触角测量仪测得经表面处理和改性的SA组,SAB组试样具有超亲水性;BMMSCs粘附和增殖实验显示各组试样表面的促细胞粘附和增殖能力SAB组＞SA组＞S组.结论 SLM打印种植体试样未处理组和处理组都具有较好的生物相容性能,阳极氧化与加载BMP-2生长因子处理结合的方法能有效促进BMMSCs的粘附和增殖.
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载钴纳米管种植体涂层的制备及毒性研究
目的：探索钛种植体表面钴元素的加载方法，评估载钴钛种植体的细胞毒性。方法：纯钛表面通过不同电压阳极氧化处理形成不同管径的二氧化钛纳米管涂层。采用水热处理技术在二氧化钛纳米管涂层内加载钴元素，通过水热处理时间调控钴元素加载量。用CCK-8法检测试件表面对骨髓间充质干细胞的细胞毒性。结果：纯钛试件在不同电压和时间的阳极氧化处理后，表面成功形成不同特征的纳米阵列样形貌。经过水热处理成功加载钴元素于纳米管内部。钴元素的加载明显抑制材料表面细胞的增殖。结论：阳极氧化结合水热处理可以实现载钴二氧化钛纳米管种植体涂层的制备，钴元素的增加量需进一步研究。
