【摘 要】
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Ti6Al4V（TC4）因具有低的弹性模量及良好的生物相容性,已作为生物医学材料被广泛应用于骨科植入中。然而TC4植入物植入人体后会刺激破骨细胞过度表达,引起不必要的骨吸收和骨溶解,导致术后植入物无菌松动。因此,致力于研究种植体表面处理技术具有重要意义,以期在抑制早期破骨细胞的同时降低种植体周围感染,从而缩短患者整体治疗时间。本论文以TC4为基材,通过构建壳聚糖/单宁酸（CTS/TA）生物涂层,使
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Ti6Al4V（TC4）因具有低的弹性模量及良好的生物相容性,已作为生物医学材料被广泛应用于骨科植入中。然而TC4植入物植入人体后会刺激破骨细胞过度表达,引起不必要的骨吸收和骨溶解,导致术后植入物无菌松动。因此,致力于研究种植体表面处理技术具有重要意义,以期在抑制早期破骨细胞的同时降低种植体周围感染,从而缩短患者整体治疗时间。本论文以TC4为基材,通过构建壳聚糖/单宁酸（CTS/TA）生物涂层,使TC4获得抗菌和抑制破骨细胞的能力,为种植体的表面处理提供了一种新的涂层制备方法。本论文首先以壳聚糖（CTS）和单宁酸（TA）为组装单元,利用大分子自组装技术,通过调控p H诱导组装制备了荷正电的纳米级CTS/TA胶体粒子,并对胶体粒子的粒径、表面电位和表面形貌等进行了表征。随后,应用紫外-可见分光光度法得到了不同试验条件下CTS与TA的包封率与载药量;通过对比研究,选定了TA载药量与包封率最优的p H值与CTS/TA比值;在此基础上,利用碱活化技术在TC4表面制备了一层带负电的羟基,通过层层自组装制备出了CTS/TA涂层,并对涂层的亲水性和表面形貌进行了表征。最后,在体外试验中探究了涂层对细胞的毒性影响、对破骨细胞的抑制效果、以及对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌能力。主要结论如下:（1）通过调控pH值制备出了纳米级CTS/TA胶体粒子。胶体粒子的粒径和表面电位均随p H值及CTS/TA比值的变化而变化;在酸性情况下,表面电位均为正电性。通过紫外-可见分光光度法得到了不同p H值和CTS/TA比值下CTS和TA的包封率和载药量,对比研究发现当p H=5、CTS/TA比值为0.8:1时,TA的包封率和载药量综合最优。（2）TC4板在80℃温度下的3M Na OH溶液中放置24小时后,可在其表面制备出带负电的羟基。通过层层自组装技术,可在碱活化的TC4表面制备出不同参数的涂层,并且涂层的亲水性随层层自组装制备时间的增加而增大。（3）荧光染色和CCK-8试验的结果表明,CTS/TA涂层对BMSCs细胞的形态、增殖和生理活动没有毒性影响,且涂层在培养初期能为细胞提供养分,促进细胞增殖发育。通过检测不同参数涂层上破骨细胞的TRAP活性和细胞活性,发现涂层主要是通过抑制RAW264.7细胞向破骨细胞分化的方式抑制破骨细胞数量,其中TC4/OH-18h组样品各个时间段下抑制破骨细胞能力均最强。（4）CTS/TA涂层具有显著的抗菌能力,抗菌能力随制备时间的增加而增强,且TC4/OH-18h组和TC4/OH-24h组抗菌能力最强。综合考量涂层的抗菌能力和抑制破骨细胞能力,发现TC4/OH-18h组两项能力综合最优。
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