《亲水性处理粗糙钛表面对成骨细胞黏附的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《亲水性处理粗糙钛表面对成骨细胞黏附的影响（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上海交通大学硕士学位论文亲水性处理粗糙钛表面对成骨细胞黏附的影响姓名：刘鑫申请学位级别：硕士专业：口腔临床医学（口腔种植）指导教师：赖红昌20080501上海交通大学医学院 2005 级硕士研究生学位论文 亲水性处理粗糙钛表面对成骨细胞黏附的影响 亲水性处理粗糙钛表面对成骨细胞黏附的影响 摘 要 【目的】对比研究人牙槽成骨细胞(AOBs)在喷砂酸蚀钛（SLA）表面和亲水性喷砂酸蚀钛（modSLA）表面的黏附、铺展行为。探索亲水性处理对喷砂酸蚀钛表面成骨细胞黏附行为的影响。 【材料和方法】 （1）扫描电镜和激光共聚焦显微镜观测 SLA 及modSLA 钛片表面形貌。组织块法培养人牙槽骨成骨细胞，
2、鉴定为成骨细胞后，选择第 2 代成骨细胞用于黏附实验。 （2）将成骨细胞分别接种于 SLA 和 modSLA 处理的钛片表面。在接种后 1h、3h、6h、12h和 24h 利用细胞计数法测定细胞黏附率。在接种后 1h、3h、6h 应用扫描电镜观察成骨细胞形态。在接种后 1h、3h、6h、12h 和 24h使用激光共聚焦显微镜观测细胞骨架铺展情况并作荧光积分强度(IOD)定量检测。使用 IPP 软件测定各时间点细胞形状因子。接种后 6h、24h 使用免疫荧光技术检测粘着斑激酶（FAK）的分布和表达,逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法检测 FAK 基因表达。所有数据用 SAS6.0 统计软件包进
3、行统计分析。 【结果】（1） modSLA及SLA材料表面有横径为2040 m及13 m的微米级孔隙，两表面形貌相似； （2）细胞黏附率：细胞接种后1h、3hmodSLA 组表面细胞黏附率高于 SLA 组(P0.05)。 扫描电镜观察上海交通大学医学院 2005 级硕士研究生学位论文 成骨细胞形态：细胞接种 1 h、3h、6h 后，两种材料表面细胞形态相似。接种 1h 细胞呈圆形；接种 3h、6h, 细胞逐渐伸展，并形成丝状伪足与材料表面相连。 细胞骨架： 细胞接种 12h， 与 SLA 相比， modSLA表面细胞可以观察到较清晰的肌动蛋白结构、细胞铺展更充分。细胞接种后3h、 6h、 12
4、h、 24h modSLA组IOD均值显著高于 SLA组(P0.05） 。 【结论】 亲水性化学处理能显著促进人牙槽成骨细胞在喷砂酸蚀钛表面的黏附、铺展。亲水性材料可能通过增强成骨细胞中 FAK 的早期表达，促进细胞的黏附。 【关键词】亲水性，喷砂酸蚀，黏附，细胞骨架，粘着斑激酶 上海交通大学医学院 2005 级硕士研究生学位论文 THE INFLUENCE OF HYDROPHILIC MODIFIED ROUGH TI SURFACE ON OSTEOBLASTS ADHESION ABSTRACT Objective: To investigate the effects of hydr
5、ophobic coarse-grit-blasted, aicd-etched(SLA) tianium surface in comparison to hydrophilic coarse-grit-blasted,acid-etched(modSLA) ones on adhesion and spreading behavior of human alveolar osteoblasts(AOBs), and to explore the the influence of hydrophilic modification on AOBsadhesion. Material and m
6、ethods:(1)Scanning electron microscope(SEM) and confocal laser scanning microsopy(CLSM) were used to detect the topographies of SLA and modSLA surfaces. Primary human alveolar osteoblasts(AOB) were cultured with block culture method and were identified. Passage 2 cells were chosen for adhesion exper
7、iments. (2)AOBs were inoculated on disks with SLA and modSLA surfaces. Cell attachment rates were assessed by cells counting method at 1, 3, 6, 12 and 24h after seeding. The cellular morphology were examined using SEM at 1, 3 and 6h after seeding. The cytoskeletal actin organization were observed us
8、ing CLSM and analyzed quantitatively using the integrated optical density (IOD) values at 1, 3, 6, 12 and 24h.The cell shape factors were evaluated by Image-Pro Plus(IPP) software at each time points.The immunofluorescent distribution and expression of focal adhesion kinase(FAK) on two substratums w
9、ere 上海交通大学医学院 2005 级硕士研究生学位论文 detected and compared at 6 and 24h. The expression of genes specific of FAK was also detected and compared through RT-PCR at the same time. All the data was statistically analyzed with the use of SAS6.0 software package. Results: (1)Both modSLA and SLA surfaces have mic
10、rometer-grade pores with the diameters from 20 to 40 um and 1 to 3um, the topographies of these two materials appeared similar. (2)Cell attachment rates: modSLA surfaces demonstrated significantly higher attachment rates than SLA ones after 1 and 3h,while no statistical difference could be found at
11、6、12 and 24h. SEM observation for cell morphology: Cell attached to the surfaces were round after 1h, flat and well spread at 3 and 6h, with many filopodias attached to the surfaces. The cytoskeletal organization: Cells appeared to spread more,have more numerous and defined actin stress fibres on mo
12、dSLA at 12h, and the IOD values on modSLA were significantly higher than those on SLA at 3h、6h、12h and 24h after seeding.The IOD values increased significantly with time (P 0.05)(图 7)。 相同材料组组内不同时间细胞黏附率两两比较，modSLA 组表面 1h 细胞黏附率与 3h、6h、12h、24h 存在显著性差异(P0.05)。SLA 组材料表面 1h、3h、6h细胞黏附率间存在统计学差异(P0.05) （图 7）
13、。 0204060801001200136122448细胞接种小时数细胞粘附率(%)modSLA SLA图 7 图 7 不同时间点 modSLA 及 SLA 钛片表面细胞黏附率曲线图 Fig.7 Fig.7 The curve of cell attachment rates on modSLA and SLA discs at different time points 3 讨论分析 3 讨论分析 细胞黏附率是评价特定时间内材料表面细胞黏附能力的常用指标， 直观反映上海交通大学医学院 2005 级硕士研究生学位论文 21了材料与受面组织细胞之间的亲和力。影响细胞黏附率的因素很多，主要包括细胞
14、因素和材料因素两个方面31。细胞因素主要包括细胞的代谢状态、细胞的表面电荷、细胞的亲疏水性。材料因素主要包括材料的表面自由能、电荷特性、材料表面的亲疏水性和材料的表面结构等。此外，黏附相关的一些细胞因子的存在也会对细胞的黏附率产生影响。 通过实验获得的黏附率曲线图，我们发现接种细胞 1h 内的曲线斜率最大，表明接种于两种钛片表面的成骨细胞于接种后 1 个小时内贴壁率最大。在接种6h 后,两种材料表面的细胞黏附率均达到并维持较高水平，表示材料表面成骨细胞数量上的黏附过程大致集中在前 6h。这与成骨细胞传代过程中观察到的细胞黏附特性相类似。成骨细胞具有贴壁生长的特性，体外培养的成骨细胞在传代后静置
15、 4h6h 即能贴壁于塑料培养皿。且在成骨细胞接种后的 15 分钟内，多数细胞便能通过重力作用和培养皿表面的物理化学作用到达材料表面。 实验结果显示：在细胞接种后 1h、3h，modSLA 组表面的黏附率要显著高于SLA 组；在细胞接种后 3h，modSLA 组材料表面的黏附率与组内 6h、12h、24h 比较已没有显著差别，达到较高的稳定数值。说明亲水性处理提高材料表面细胞黏附率主要集中在黏附早期。 而黏附早期细胞黏附的特点是通过细胞和材料间的物理化学作用形成简单附着，增加单位时间内细胞的黏附数量。实验结果符合材料表面亲水性影响细胞黏附的一般规律11,36。 还值得说明的是，细胞接种于 SL
16、A 表面 6h 后的细胞黏附率才达到稳定，6h的细胞黏附率仍显著高于 3h(P0.05） , 3h、 6h、 12h、 24h modSLA组 IOD 均值显著高于 SLA 组(P0.05）, 3h、6h、12hmodSLA 组细胞形状因子均值显著低于 SLA 组(P0.05） （表 4） 。 上海交通大学医学院 2005 级硕士研究生学位论文 37图 10：图 10： 成骨细胞接种于 SLA 和 modSLA 材料表面 6h、 24h 后细胞中 FAK 的免疫荧光表达 A：SLA 表面培养 6h B：modSLA 表面培养 6h C：SLA 表面培养 24h D：modSLA 表面细胞培养 24h（白色箭头所指为 FAK 阳性染色的粘着斑） Fig.10：The immunofluorescent expression of FAK in OBs on SLA and modSLA surfaces at 3h and 6h after seeding （The positive staining of FA lab
