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目的:1、明确合金及其涂层对MC3T3-E1细胞生物学行为的影响;2、明确合金及其涂层植入体内后的材料降解及成骨情况。研究方法:1、体外实验通过采用空白组、钛合金组、JDBM组、HA-JDBM组的浸提液培养MC3T3-E1细胞;采用CCK-8法检测细胞增殖活力;流式凋亡法检测细胞凋亡;免疫荧光检测细胞骨钙素(osteocalcin,OC)和转录因子RUNX2;RT-PCR检测ALP、COL I、OC和OPN基因表达情况。2、体内实验通过采用钛合金组、JDBM组、HA-JDBM组3组材料固定大鼠胫骨骨折,通过苦味酸品红染色观察成骨情况;X线和Micro-CT扫描观察植入材料降解和成骨情况。结果:1、HA-JDBM组的细胞活性最高,且在6d内呈递增趋势。随着培养时间的延长,ALP表达呈上升趋势。JDBM组和HA-JDBM组ALP表达水平总体较空白组和Ti合金组高。2、流式凋亡显示HA-JDBM组存活细胞比例最高,死亡和凋亡细胞比例最低,提示HA-JDBM具有良好的生物相容性。3、免疫荧光显示三组材料浸提液培养的细胞活性较好,未见明显细胞红染,HA-JDBM组细胞OC和RUNX2含量最高,细胞增殖密度最高。4、q RT-PCR结果显示了ALP、COL 1、OC和OPN基因表达随着时间延长呈现递增趋势,同一时间点HA-JDBM组基因表达最为显著,空白组最低。5、JDBM组形成皮下气肿,髓腔内可见少量氢气。4周时,JDBM组和HA-JDBM组骨折愈合速度快于Ti合金组。Micro-CT检查发现6周时JDBM髓内钉断裂,说明过快的材料降解超过了骨折愈合所需时间,而Ti合金组和HA-JDBM组髓内钉基本都能维持较好的完整形态,说明JDBM植入体内后其降解速度快于HA-JDBM样品。6、苦味酸-品红染色结果显示JDBM组髓内钉材料与新生骨间存在小间隙,而Ti合金组和HA-JDBM组未见明显间隙。Ti合金组新生骨少,相反HA-JDBM新生骨最多,骨小梁排列紧凑而规则,贴合严密。结论:结合体内外试验,与纯JDBM和Ti合金相比,HA-JDBM更具有优良的生物相容性、更高的成骨基因表达和骨成骨性、更低的生物降解率的优点,且HA-JDBM髓内钉固定大鼠胫骨骨折时产生更少的气体,利于骨折愈合。最后,初步研究表明HA-JDBM是一种很有前途的可用于临床骨修复的可降解生物材料。