钛表面微弧氧化涂层的细胞生物活性

摘要

背景：微弧氧化技术可改善钛或钛合金的表面特征。目的：研究纯钛表面微弧氧化涂层的表面性能及其对MC3T3-E1细胞早期黏附、增殖及成骨能力的影响。方法：将46个直径10 mm、厚度2 mm圆盘状纯钛试件分为实验组和对照组。实验组置于含0.02 mol/Lβ-甘油磷酸二钠盐及0.2 mol/L乙酸钙的电解液中进行微弧氧化处理,对照组对试件进行机械抛光。扫描电子显微镜观察试件表面形貌,X射线能谱分析检测涂层表面钙磷比,X射线衍射分析检测涂层晶相构成。将MC3T3-E1细胞接种在两组试件表面,1,2,4 h电镜下观察细胞形态,在2,4,7 d通过CCK-8方法检测细胞增殖,并于7,14 d检测碱性磷酸酶活性。结果与结论：经微弧氧化处理后,钛表面形成粗糙多孔的钙磷涂层,微弧氧化涂层主要元素为Ca、P、O及Ti,微弧氧化膜层主要由氧化钛、钛酸钙、磷酸钙及偏磷酸钙构成。电镜观察显示1 h微弧氧化涂层表面细胞已伸出伪足,4 h呈现较典型的细胞形态。细胞在微弧氧化处理钛表面4,7 d的细胞增殖和7,14 d的碱性磷酸酶活性高于对照组。表明微弧氧化技术生成的粗糙多孔钙磷涂层能显著促进MC3T3-E1细胞的早期黏附、增殖及成骨活性。