口腔种植学经过半个多世纪的曲折发展和不断完善，目前已经在世界各国得到了医患双方的认可和相当程度的普及。对于临床上牙种植体材料的选择，从金属、碳、陶瓷到高分子化合物，不下十余种，而且出现了多种复合型材料。其中，纯钛具有良好的生物相容性和机械加工性能，并且已经过长达数十年临床应用的考验，成为首选的口腔种植材料。但是，随着临床应用要求的不断提高，纯钛种植体愈合时间长的缺点逐渐显露出来。因此对于现代口腔种植学来讲，种植体的表面改性处理是研究的重点之一，其目的就是提高种植体材料的生物活性，在保证种植体与骨牢固结合的同时，尽可能缩短种植体手术后至负载前的愈合时间。 ●课题目的 本研究针对纯钛牙种植体表面改性处理的一般原则及临床应用要求，在目前对铝合金及钛合金微弧氧化(microarc oxidation，MAO)工艺研究的基础上，根据MAO和电泳原理，对电解液成分和电参数设置进行了调整和改进，希望发展出一种适用于纯钛牙种植体的新型表面改性处理方法，将纯钛种植体表面的天然氧化层转化生长为一层具有生物活性和骨磷灰石诱导沉积能力的多元复合陶瓷层，使植入人体的种植体表层与骨组织发生化学性结合，提高种植体的结合力，同时诱导体内钙磷成分的早期沉积，从而促进和加快骨组织的生长和改建过程，缩短种植体-骨组织愈合时间。本研究结果若能应用于临床实践，则有望能够缩短种植第四军民大学博士翻卜亡比论文体手术的临床周期，提高种植体早期的骨结合力，从而可以扩大种植适应证范围，并且进一步提高种植体手术的成功率。.实验方法及结果 首先了解电解液和电参数等因素对纯钦表面微弧氧化陶瓷层的材料学特性的影响规律，找到一种适合牙种植体表面处理的新的MAO处理工艺。本研究根据MAO和电泳原理，利用高能脉冲直流电源，采用一系列电解液配方和电参数，通过研究具体的电化学反应规律，确定适合的工艺条件，对纯钦试件进行表面微弧氧化一电泳(microare oxidation一eleetrophoresis，MAo一EP)处理，对所处理试件的表面微观形貌、粗糙度、表面能、陶瓷层厚度、孔隙率、表面元素组成和结构等一系列材料学指标进行测试和统计学分析。在本研究所选用的MAO一P工艺条件下，纯钦材料表面形成了具有较高表面能(63.7 mJ/mZ)、孔隙率(16%)和粗糙度(Ra=1.548，Rz=6.811)的、厚度约为8.5林m的、含有轻基磷灰石(hydroxyapatite，HA)等磷酸钙盐的复合氧化钦陶瓷层。 采用含有蛋白质和氨基酸等生物大分子的细胞培养液对表面MAO一Ep处理后的纯钦材料进行模拟体液(simulated body fluid，SBF)浸泡实验，在6d、12d、24d的时间点取出试件，用扫描电子显微镜(SEM)对试件表面微观形貌进行观察，并对试件表面元素成分及结构的变化进行散射能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析。SEM观察结果表明，随着在SBF中浸泡时间的延长，MAO一P处理的试件表面磷酸钙盐层的溶解和再沉积同时进行，试件表面微观形貌出现了明显改建;EDS分析结果表明，钙、磷、氧元素的比例升高，而钦则逐渐减少，在6d时的钙、磷含量就己经达到了较高的比例，这一点与表面形貌的变化规律相一致。对试件表面沉积物的XRD分析表明，表面沉积物以结晶度较高的HA为主，还有少量其他种类的磷酸钙盐。 第四军日毛口冤月卜们卜d卜学亡比勺仑文 对纯钦表面MAO·EP处理后形成的多元陶瓷层的生物相容性评价采用溶血实验、细胞毒性实验和成骨细胞附着、增殖及ALP活性测试3项实验进行。溶血实验是按照国家行业标准YY/T01 27.1的规定，在无菌条件下以心脏穿刺法取兔血，制成新鲜抗凝生理盐水稀释液加入MAO·EP纯钦材料浸泡液中，以蒸馏水为阳性对照，生理盐水为阴性对照，在37℃恒温水浴箱中保持zh后，以分光光度计测定上清液光密度(optical density，OD)值。经计算，MAO一EP处理的纯钦材料的溶血率为1 .09%，具有良好的血液相容性:细胞毒性试验是按照GB/T16886.5的国家质量技术监督局医疗器械生物学评价标准，选择L929细胞系在标准的材料浸提液环境下，在测试材料表面培养Zd、4d、6d，并设置各对照组进行比较，对此种材料的细胞毒性进行评价。结果表明，在所选的各个时间点，MAO一P处理材料表面浸提液中的细胞增殖度及细胞生长状态与阴性对照和空白对照组之间没有统计学差异(p<0.05):按照常规的成骨细胞附着率、生长增殖情况以及ALP活性检测方法，选择MC一3T3细胞系，在不同时间点对生长在MAO一EP材料表面的成骨细胞进行观察和检测，以未经处理的光滑纯钦表面作为对照，以SPSS软件对实验结果进行统计分析。结果表明，在所选的各个时间点(0.5h，lh，Zh， 4h)细胞附着率差异有统计学意义(p<0.05)，MAO一EP组>哉兆椋映晒窍赴? “喜粗性”特性来看，推测这与MAO一P组的表面沉积有不规则HA颗粒，使得表面粗糙度较大，并更有利于蛋白质分子的粘附有关;增殖率实验中，在初期(Zd)两组对成骨细胞的作用无明显区别，而后期MAO一EP组则表现出较强的促进细胞增殖的作用;ALP活性测试(3d，6