纯钛表面氨基等离子体改性在模拟体液中钙磷沉积的实验研究

【摘要】Brnemark教授提出的骨整合理论阐述了种植体与骨界面可形成紧密的直接结合，它使得钛及其合金材料成为了口腔种植修复中的首选。基于钛及钛合金的种植义齿修复，相比传统修复有更高的咀嚼效率和舒适度，对邻牙无损伤，近年已广泛应用在牙列缺损、牙列缺失的修复。但是，种植体植入后需要一定时间来形成稳定的骨结合，决定了种植义齿有着较长愈合周期。骨结合的效率、质量与种植体表面特性息息相关，而种植体表面特性主要体现在种植体表面成分、粗糙度、亲水性等方面。众多学者围绕着种植体-骨界面展开研究，力求缩短种植修复的周期，提高种植体骨结合的效率。目前的种植体表面处理方法大多为表面粗化改性，如钛等离子喷涂、喷砂、酸蚀、阳极氧化等。直接在种植体材料表面进行粗化处理或通过涂层进行表面粗化处理在获得良好的改性效果同时，弊端也非常明显。比如加大种植体周围炎和离子渗漏的风险的产生，涂层表面微小剥脱，涂层与种植体材料结合力不足等问题。部分研究尝试生化改性如细胞外基质、多肽、生长因子等。这些用于生化改性的材料具有确实地促进成骨或骨整合作用，但大多数基于生化改性的研究处于起步阶段，缺乏进一步的实验论证。因此，寻找一种操作简单、处理效率较高、与种植体材料结合稳定、促进骨整合效果确切的表面处理方法是非常有价值且有必要的。氨基是生物体内最重要的有机官能团之一，构成人体的蛋白质以及参与体内各种生化反应的生化分子中都含有大量氨基。因此，氨基这种生物体内的常见基团在结构和性质上与细胞、组织等有很高的亲和力。另外，氨基基团常常作为机体内蛋白、酶等生物大分子的固定位点。由此可见，在材料表面引入氨基可以提高材料的生物相容性。本实验基于赵静辉学者之前的研究，采用等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)方法，即高频放电装置产生低温氨基等离子体，在低于100摄氏度的条件下于金属表面产生聚合，对材料表面进行改性，产生均质、稳定、与纯钛表面结合力较牢固的带有氨基基团的聚合物薄膜，实现材料表面活化的目的。在前面的研究中确定的5组参数（CW、P10%、P30%、P60%、CW+P30%）将在此后续实验中进一步加以筛选。因为人工材料具有骨结合特性的必要特点是可以在植入骨组织后在表面可以形成HA，并且这种特性可以在SBF这种模拟了人血浆成分的溶液中再现对选定参数的处理进行模拟体液（StimulatedBodyFluid,SBF）中沉积，以检测该表面处理对于钙磷盐的亲和性，并加以筛选。实验内容：一、观察不同参数的纯钛表面氨基等离子体改性试件在模拟体液中浸泡后钙磷盐沉积情况；二、对纯钛氨基等离子体改性试件表面沉积钙磷盐定性分析；三、结合上述实验，初步筛选最能促进种植体骨整合的氨基等离子体表面处理参数。研究结果可见：一、1.5倍SBF，浸泡24小时后，各组试件表面未见羟基磷灰石沉积；浸泡72小时后，1、2、3、5组试件表面出现羟基磷灰石沉积，且1、2组羟基磷灰石沉积量少于3、5组，各组表面沉积均多于空白对照组；浸泡72小时后，各组试件表面均出现羟基磷灰石沉积，各组间以及与空白对照组相比无显著差异。二、3号组、5号组较其余组表面处理可以更快地形成羟基磷灰石沉积。本实验针对不同的氨基等离子体表面改性参数进行实验，进一步确定了最有利于钙磷盐沉积的表面改性参数，从而为后续实验奠定了基础。作者认为，后续的实验可基于此次实验选出的最有利于钙磷盐快速沉积的参数，与目前主流的种植体表面处理方法作比较。在细胞实验和动物实验上进一步验证氨基等离子体表面改性促进骨整合的作用，向着纯钛种植体氨基等离子体表面改性应用于临床迈进。
【作者】孙晓龙；
【导师】周延民；
【作者基本信息】吉林大学，口腔医学，2014，硕士
【关键词】牙种植体；钛；氨基等离子体；表面改性；模拟体液；钙磷沉积；

【参考文献】
[1]林越越.张爱玲自译作品《金锁记》中的不可译现象及其转化策略[D].北京外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[2]袁江北.糖蛋白的N-糖链的化学法释放新方法研究[D].西北大学,细胞生物学,2014,硕士.
[3]唐燕.中国反腐倡廉类网站现状及发展对策研究[D].南昌大学,新闻学,2014,硕士.
[4]李晶.扬州大学教职工代谢综合征与血脂异常的流行现况及相关因素研究[D].扬州大学,营养与食品卫生学,2011,硕士.
[5]陈宗海,文锋,王智灵.基于自适应评价的非线性系统神经网络控制[J].控制与决策,2007,07:765-768+773.
[6]刘竑波.一项关于教师专业发展的实践研究[D].华东师范大学,教育学,2002,硕士.
[7]吴开亚,金菊良.区域生态安全评价的熵组合权重属性识别模型[J].地理科学,2008,06:754-758.
[8]王蕾.江泽民水利建设思想研究[D].大连海事大学,马克思主义理论,2014,硕士.
[9]方宝龙.基于纹理合成的图像修复算法研究[D].山东大学,电路与系统,2013,硕士.
[10]姜臻,苗世洪,刘沛,林湘宁.一种基于粒子群优化算法的转移潮流控制策略[J].电力系统自动化,2010,18:16-20+31.
[11]周克宝.中国二十二冶集团资金管理体系研究[D].燕山大学,工商管理,2012,硕士.
[12]胡虹飞.房地产客户信用风险度量研究[D].浙江大学,金融学,2013,硕士.
[13]王静.九年义务教育普查系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[14]张班班.用于超连续谱产生的特种光纤关键技术的研究[D].北京交通大学,2015.
[15]司博浩.对《庄子·天下》篇中“古之道术”的解读[D].兰州大学,中国哲学,2013,硕士.
[16]孙衢,李人厚.基于模糊动态模型的多变量系统模糊控制[J].自动化学报,2001,05:719-723.
[17]王焕敏.4Cr5MoSiV1钢热变形行为及组织研究[D].哈尔滨理工大学,材料学,2012,硕士.
[18]王萌.基于页合并更新的NAND Flash垃圾回收算法研究[D].国防科学技术大学,电子科学与技术,2012,硕士.
[19]黄娅碰.泉州休闲农业发展探析[D].华侨大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[20]高军,杨雨,代双和,徐攀,钱俊欣,郭增虎,唐艳红.碳酸盐岩溶洞系统地震识别、特征描述及成因分析[J].石油地球物理勘探,2013,S1:104-108+202+9.
[21]黄依美.汉泰佛教成语研究[D].湖南师范大学,汉语国际教育（专业学位）,2013,硕士.
[22]汤鹏.类石墨烯二硫化钼的制备及其光电器件研究[D].南京邮电大学,2013.
[23]李惠琴.数据仓库技术在超市决策支持中的应用[J].楚雄师范学院学报,2003,03:17-18+24.
[24]许晓宁.网络型机床电气技能实训考核装置的设计与开发[D].浙江工业大学,2013.
[25]刘君.几种典型双子表面活性剂水溶液物化行为的NMR研究[D].中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）,分析化学,2014,博士.
[26]陈国达,金明生,计时鸣.模具气囊抛光工艺规划方法[J].制造技术与机床,2013,05:25-29.
[27]胡夕伦.基于激光烧蚀技术的氧化锌粉体材料的制备与物性研究[D].济南大学,材料学,2012,硕士.
[28]邱崇.一类带有Hardy项和次线性项的奇异椭圆边值问题的多解性研究[D].苏州大学,基础数学,2012,硕士.
[29]尹永观,葛军,李文卓.扩散硅压力传感器误差补偿方法的研究(一)[J].仪表技术与传感器.1991(02)
[30]梅丽珍.人力资源循证决策对人力资源管理效能影响机制研究[D].浙江大学,2014.
[31]张睿.轴流泵失速和空化流动特性及其性能改善研究[D].上海大学,流体力学,2014,博士.
[32]李夏菲.城市商业综合体公共空间的场所精神营造策略[D].南昌大学,建筑设计及其理论,2012,硕士.
[33]毛宇婕.基于生态景观保护的西安渭河两岸空间发展模式研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[34]傅诗苑.MANET网络路由协议的研究[D].浙江工业大学,2012.
[35]张小雪.结合miRNA特征选择与SVM分类器的多种CUP分类[D].吉林大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[36]崔馨宇.车载Ad Hoc网络路由协议及优化算法研究[D].吉林大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[37]马骁.混凝土徐变模型随机性及参数敏感性分析[D].北京交通大学,桥梁工程,2013,硕士.
[38]黄漫.谢灵运诗歌用典艺术研究[D].河北师范大学,中国古代文学,2012,硕士.
[39]赵克友.具有左移左扇区稳定性的矩阵与多项式的最大非线性摄动边界[J].自动化学报,1995,02:227-231.
[40]叶耀.南昌航空大学科研管理信息系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[41]秦诚.可控震源地震工作经验交流会在涿县举行[J].石油地球物理勘探,1983,01:89.
[42]李爱峰.7.5m~3液压挖掘机正铲工作装置的优化设计及仿真分析[J].机械管理开发,2005,06:47-48+50.
[43]胡月.接受理论指导下英语儿童文学“童趣”汉译的策略探讨[D].北京外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[44]李华雨.农地股份合作社之收益分配法律制度研究[D].南京农业大学,经济法学,2012,硕士.
[45]李勇.信息隐藏与数字指纹技术的研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2003,硕士.
[46]梁艳春.物联网产业链利益分配机制研究[D].北京交通大学,2011.
[47]秦洪伟.原位细胞电化学检测方法及对氯酚类污染物的毒性测定研究[D].东北师范大学,环境科学,2014,博士.
[48]朱强.中国科技金融现状与对策的研究[D].复旦大学,金融学,2012,硕士.
[49]胡霞.外资保险进入对我国寿险业效率的影响研究[D].浙江工业大学,国际贸易学,2012,硕士.
[50]王杰,张化光.离散混沌系统的参数自适应控制[J].控制与决策,1999,03:26-31.