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激光酸蚀联合纳米管的种植体表面粗化及分析
目的 探讨激光酸蚀联合纳米管的钛表面粗化处理方法,分析其理化性能.方法 依次采用LT-G20W光纤激光打标机轰击、18％盐酸和49％硫酸的混合物酸蚀、阳极氧化法制纳米管3个工序联合粗化光滑面的纯钛种植体表面.通过扫描电镜(SEM)观察加工完成的种植体表面形貌;应用表面电子探针(EPMA)对种植体表面的元素组成和元素化合状态进行分析;应用3D表面形貌仪在白光共聚焦扫描模式下对种植体表面粗糙度进行测试分析.结果 成功制备复合微米、纳米结构的钛种植体表面,表面结构的元素组成为Ti、O,晶体为锐钛矿晶相,激光酸蚀联合纳米管的钛种植体表面粗糙度分别为Ra(8.38 ±0.91) μm、Rq(10.64±2.10) μm、Rt (43.42±6.18) μm.结论 采用LT-G20W光纤激光打标机轰击、18％盐酸和49％硫酸的混合物酸蚀、阳极氧化法制纳米管3个工序联合粗化光滑面的纯钛种植体表面是可行的,制备的纯钛种植体表面具备优良的物理指标.
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基于碳纳米管-硫堇/苝四甲酸二酐衍生物膜/纳米金的新型癌胚抗原电流型免疫传感器的研究
目的 探讨采用碳纳米管-硫堇(CNTs-THi)/苝四甲酸二酐衍生物膜(PTC-NH2)/纳米金(nano-Au)构建的新型的高灵敏癌胚抗原(CEA)免疫传感器的性能.方法 以氧化铟锡(ITO)电极为基底,在其表面首先电沉积一层纳米金,然后依次修饰CNTs-Thi、PTC-NH2、nano-Au,固载癌胚抗原特异性抗体(anti-CEA)制得新型高灵敏癌胚抗原(CEA)免疫传感器.通过循环伏安法考察电极修饰过程的电化学特性.结果 该免疫电极的峰电流响应与癌胚抗原的浓度在1.0～75.0 ng/mL 的范围内保持良好的线性关系,相关系数为0.991 5,检测下限为0.5 ng/mL.结论 利用该方法 制备的免疫传感器具有灵敏度高、线性范围宽、检测下限低等优点.
关键词： 纳米管 碳 癌胚抗原 免疫传感器 苝四甲酸二酐衍生物膜 -
模拟体液中二氧化钛纳米管上沉积磷灰石
在NaF和H3PO4水溶液体系中,电化学阳极氧化法在钛板表面形成一层结构规整有序的高密度TiO2纳米管阵列.随后模拟体液(SBF)浸泡沉积出磷灰石涂层.扫描电镜(SEM)观察TiO2纳米管的微观结构,以及生成的磷灰石的形貌,X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的相组成,电化学工作站研究极化行为.试验结果表明:Ti金属表面制备的规整的TiO2管直径约100 nm左右.模拟体液浸泡试验表明二氧化钛纳米管上沉积了羟基磷灰石涂层.
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阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管在钛表面改性中的研究进展
采用阳极氧化法在钛基体表面原位制备高度有序的二氧化钛(TiO2)纳米管阵列,探讨阳极氧化电压、次数、电解液种类、电解液浓度和电解液温度等对二氧化钛纳米管表面形貌的影响.相对于微米级表面,TiO2纳米管具有更好的促进体外矿化和促进成骨性,同时可作为生物载体负载生长因子和抗生素等载体.本文就此作一综述.
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TiO2纳米管中纳米银的负载、释放及生物活性评价
目的 研究二氧化钛(TiO2)纳米管负载纳米银(Ag)的离子释放及抗菌行为.方法 利用多元醇化学还原法向TiO2纳米管中负载纳米Ag颗粒,通过形貌观察、细胞毒性及抗菌实验测试不同Ag含量的释放和生物学性能.结果 纳米管中Ag颗粒的负载量随还原体系中银离子的增加而增加,但是Ag颗粒在纳米管中的分布均匀程度和抗菌性能出现了先增后减的趋势.结论 含有适量纳米银的TiO2纳米管具有良好的生物活性和抗菌性.
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不同管径钛纳米管对成纤维细胞增殖、伸展和胶原分泌功能的影响
目的:研究不同管径Ti-TiO2纳米管对成纤维细胞增殖、伸展和胶原分泌功能的影响.方法:以1、5、10、20 V电压阳极氧化制备不同管径Ti-TiO2纳米管试件,试件表面培养成纤维细胞,MTT法检测细胞增殖,扫描电镜观察形态,天狼星红苦味酸染色检测细胞胶原分泌功能.结果:1、5、10、20 V制备的纳米管径依次为15、30、50和100 nm.细胞在抛光表面的增殖均高于纳米管表面;第5天时,100 nm纳米管表面细胞的增殖显著高于其他(P＜0.01).第3天时,抛光表面细胞呈典型长梭型,纳米管表面细胞伪足明显.100 nm纳米管表面细胞的试件胶原分泌功能大(P＜0.05).结论:100 nm纳米管对细胞增殖的抑制作用较小并能促进细胞的胶原纤维分泌功能.
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简易冻干法制备二氧化钛纳米管载药涂层的研究
目的:探讨简易冻干法制备二氧化钛载药涂层、剂量可控并高效加载药物的可行性.方法:用阳极氧化的方法在纯钛试样表面制备二氧化钛纳米管.用原子力显微镜,场发射电镜,X射线能谱仪,以及接触角测量仪观测表面形貌和特性.采用简易冻干法在纳米管中加载牛血清白蛋白(BSA),平均每一个试样加药量为100 μg或200 μg(n=5).加载完成后将表面的蛋白用PBS冲洗,收集冲洗液分析加载效率.试样放入24 孔板中,每一试样浸泡在500 μl PBS溶液中,孔板放在70 r/min的摇床上,每15 min取出200 μl(然后加入200 μl新鲜PBS)用于分析释放的量.利用酶联免疫吸附测定法测定药物浓度,分析载药涂层的加载效率及释放规律.结果:二氧化钛纳米管电镜下管径为(100±10) nm,粗糙度为9.1 nm.蛋白加载效率在80%以上;加载100和 200 μg BSA的试样缓释时间分别在60~75 min和75~90 min.结论:应用简易冻干法制备的二氧化钛纳米管载药涂层方法简单,剂量可控,加载效率高,有望在种植体经皮部位处理中发挥作用.
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钛网三维支架表面纳米管形貌的制备及其体内成骨诱导能力的研究
目的：观察钛网三维支架表面构建的纳米管形貌对其体内成骨能力的影响。方法：采用钛网扩散连接的方法构建三维支架，并分别在20、25 V 电压下通过阳极氧化法在其表面构建纳米管形貌。SEM观察各组材料的表面形貌和结构后，植入新西兰兔双侧股骨外髁部骨松质内，定期对各动物进行序列荧光标记。分别于植入后1、3个月取材，用 Micro －CT 扫描分析各组的骨形成量；用硬组织切片观察各组支架表面及内部骨形成情况。结果：20 V 电压在钛网支架表面形成纳米凹坑，25 V 电压可制备出管径约为80 nm 的纳米管结构。植入动物体内后荧光标记显示，实验组1个月时即表现出成骨活性。CT 扫描分析显示，植入1个月时实验组的骨体积分数（BV ／TV）、骨小梁数目（Tb．N）均明显高于对照组（P ＜0．05），而骨小梁间隔（Tb．Sp）则明显小于对照组（P ＜0．05）；植入 3个月后两组各项指标均无显著性差异（P ＞0．05）。结论：钛网三维支架表面纳米管形貌可以增强材料表面的早期成骨能力，并能促进材料与骨组织的结合。
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激光酸蚀联合纳米管处理的钛种植体骨结合能力的研究
目的：：研究激光酸蚀联合纳米管种植体( LAN)与喷砂酸蚀种植体( SLA)在不同时期骨结合的差异。方法：取Beagle犬4只，分别在每只犬后腿的左侧胫骨植入4枚LAN处理的钛种植体( LAN组)，右侧胫骨植入4枚SAL处理的钛种植体作为对照( SLA组)；分别于术后2、4周各随机处死2只动物，取出胫骨后，采用EXAKT切磨系统制作含种植体的骨组织切片；通过甲苯胺蓝染色法观察各种植体的骨结合情况，并比较两种不同处理方法的种植体在不同时期骨结合的差异。结果：术后2、4周， LAN组的种植体-骨结合率(BIC%)、骨面积百分数(BA%)均高于SLA组(P<0.05)。结论：激光酸蚀联合纳米管处理的种植体(LAN)相比喷砂酸蚀处理的种植体( SLA)具有更好的骨结合效果。
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压力对钛纳米管表面干细胞生物学特点的影响
目的：观察静压力对钛纳米管表面的骨髓间充质干细胞（BMSCs）生物学特点的影响。方法：将大鼠BMSCs分别接种于纯钛抛光（PT组）和TiO2纳米管（NT组）试件表面；常规培养24 h后，将每组试件各随机分为0 kPa组和90 kPa组（分别记为0 PT、0 NT、90 PT、90 NT），一并置于细胞液压加载装置中进行培养，并分别给予1 h／d的0 kPa和90 kPa静压力刺激。于培养1、4、7 d用CCK－8检测各组细胞的增殖能力；培养3 d时通过免疫荧光染色和场发射扫描电镜（FE－SEM）分别观察细胞的骨架及形态；培养7 d时用ALP试剂盒检测各组细胞的ALP活性。结果：纯钛抛光试件经阳极氧化处理后，在其表面制备出一层由垂直管状结构构成的阵列；培养4 d时加载90 kPa液体静压力能明显促进BMSCs在PT、NT试件表面的增殖、伪足的铺展及F－actin、ALP的表达（P＜0．05）；纳米形貌和力学刺激共同作用7 d时，BMSCs的增殖能力明显低于对照组（P＜0．05），但其伪足的伸展、F－actin、ALP的表达量均较对照组明显升高（P＜0．05）。结论：纳米形貌和液体静压力可协同影响BMSCs的增殖、细胞形态、细胞骨架及ALP表达。
关键词： 压力 纳米管 骨髓间充质干细胞(BMSCs) -
钛种植体表面不同管径TiO2纳米管涂层与软组织结合的体内研究
目的:研究不同管径TiO2纳米管形貌对软组织愈合的影响.方法:用阳极氧化法并以5、20、25V电压分别在钛种植钉表面制备不同管径的TiO2纳米管涂层(NT-5、NT-20、NT-25),以抛光纯钛种植钉为对照组(PT);场发射扫描电镜(FE-SEM)观察试样表面形貌,测量去离子水、二碘甲烷和乙二醇在试样表面的接触角及其表面能后,将各组种植钉植入4只杂种犬的双侧下颌;分别于植入后1、7、14、28d时各处死1只动物并取材,组织学观察种植体-软组织界面的愈合情况;实时定量PCR检测植体周围组织中FGF - 2 mRNA水平表达.结果:5、20、25V电压可制备管径约30、100、130nm的TiO2纳米管涂层,随着管径增大试样表面接触角变小,表面能增高;NT-25组的组织修复改建完成早,其次为NT-20组,NT-5组与PT组未见明显差异;FGF-2 mRNA的表达在1、7d时NT-25组高(P<0.05),14d时开始降低,28d时各组间比较P>0.05.结论:管径为130nm的纳米管比较小管径的种植体表面形貌有利于软组织的早期修复和改建.
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MSCs和PRP碳纳米管复合修复兔桡骨骨缺损的研究
目的 研究骨髓基质干细胞(MSCs)和富含血小板血浆(PRP)的碳纳米管复合修复骨缺损的能力.方法 将54只兔制备成双侧桡骨15 mm骨缺损模型,根据植入的材料不同分为3组.实验组植入MSCs/PRP/碳纳米管支架,对照组植入PRP/碳纳米管支架,空白组不植入任何材料.术后4、8及12周各组分别处死6只兔,通过大体观察、扫描电镜检查、组织学观察评价修复大块骨缺损的效果.结果 实验组新生骨组织占缺损面积的百分比明显高于对照组和空白组,差异有统计学意义(F=3.56,P＜0.05);且随着时间的增加各组新生骨组织占缺损面积的百分比显著增加(F=77.67,P＜0.05).结论 与PRP/碳纳米管相比,MSCs/PRP/碳纳米管修复骨缺损能力更强,成骨更迅速.
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碳纳米管作为药物及基因递送载体的研究
碳纳米管（carbon nanotubes，CNTs）作为一种新型纳米材料，其结构为圆筒状的石墨烯片层，直径范围通常在1～100 nm，根据结构不同主要分为单壁碳纳米管（Single-walled nanotubes，SWNTs）和多壁碳纳米管（Multi-walled nanotubes，MWNTs），因具备优越的力学特性、良好生物相容性及纳米级尺寸而易于被细胞摄取等特征，其在生物医学领域的应用日益被关注。新研究表明采用多种理化手段可实现C N Ts的功能化，从而使其成为一种全新而理想的药物及基因转运载体。CNTs可与多种细胞发生相互作用，并主要通过内吞的形式被细胞摄取。目前已有大量研究将CNTs作为多种抗肿瘤药物的载体，如顺铂、多柔比星、紫杉醇等，也有研究利用C N Ts负载抗真菌药物、叶酸、表皮生长因子等用于相关疾病的治疗。与此同时，CNTs经不同类型的功能化修饰（如多聚阳离子），亦可作为质粒DNA，小干扰RNA（siRNA）及微小RNA（microRNA）的优良载体。然而，由于毒性和对环境潜在的影响等争议，真正实现CNTs在人体及临床上的应用，还有很长一段路要走，如何在保证治疗有效性的前提下尽可能降低其毒副作用是目前研究的热点与难点。本文就C N Ts作为药物及基因转运载体的研究进展综述如下，以期为研发基于C N Ts的新型药物及基因递送系统及应用于相关疾病的临床治疗提供参考。
