微纳米共存的磷酸化涂层对钛植入体骨结合的影响

摘要

目的 在纯钛植入体表面制备出微纳米共存的具备晶体相"磷"的仿生结构,探究其对钛植入体骨结合的影响.方法 利用特殊压强下碱热磷酸反应法在纯钛表面制备出微纳米共存的磷酸化涂层,即钛磷钛(TiP-Ti),选取未处理的光滑纯钛(cp-Ti)作为对照.对材料进行表征分析,并利用体外细胞学技术探究TiP-Ti对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖、黏附以及分化的影响.最后,将材料植入大鼠体内,12周后评估TiP-Ti对宿主骨结合的影响.结果 TiP-Ti表面呈现纳米级的3D空间结构与微米级孔隙共存的仿生结构.体外实验显示BMSCs在TiP-Ti表面具有更好的黏附、增殖和成骨向分化.体内实验显示,TiP-Ti诱导了与宿主组织的更牢固的界面结合,极限抗剪切强度和最大推出力显著提高.结论 本研究成功构建了TiP-Ti微纳米共存的仿生结构,促进了植入体的骨结合能力,是一种具有应用前景的植入体表面改性.