摘要
目的骨质疏松症作为骨代谢性疾病,可对种植体骨结合产生负面影响,并降低其成功率。为进一步促进种植体骨结合,在纯钛试件表面制备掺锶(Strontium,Sr)TiO2纳米管载淫羊藿苷(Icariin,ICA)-壳聚糖(Chitosan,CS)缓释涂层,验证涂层促成骨效果,以期为载Sr和淫羊藿苷的新型涂层种植体在临床应用,提高其成骨功能,提供实验依据。 方法根据表面涂层不同,将试件分为五组:Ti组、TiO2组、TiO2+Sr组、TiO2+Sr+ICA组、TiO2+Sr+ICA+CS组。实验:(1)检测五组涂层表面微观形貌、元素分布、晶体相、亲水性和不同时间点涂层中Sr2+和ICA的释放情况;(2)通过体外细胞学实验评价小鼠前成骨细胞MC3T3-E1在五组涂层上的细胞相容性和促成骨活性;(3)通过Micro-CT影像学检测来分析掺锶TiO2纳米管载淫羊藿苷-壳聚糖缓释涂层种植体的体内促成骨效果。 结果(1)在钛试件表面成功构建了掺锶TiO2纳米管载淫羊藿苷-壳聚糖缓释涂层;Sr、ICA的载入对TiO2纳米管涂层的微观形貌、粗糙度、亲水性均无显著影响,而CS涂层则降低了亲水性,增加了粗糙度,延缓了Sr和ICA的释放。(2)TiO2涂层中Sr、ICA的载入促进了前成骨细胞粘附、增殖,提高了碱性磷酸酶(ALP)活性和骨向分化,显示出良好的细胞相容性和成骨活性;CS涂层通过药物缓释进一步增强了前成骨细胞的增殖和骨向分化。(3)Sr、ICA的联合应用使骨质疏松大鼠种植体周围骨体积分数(BV/TV)和种植体骨结合率(IBCR)显著增加,CS涂层进一步增强了种植体周围骨体积分数和种植体骨结合率。 结论(1)在纯钛试件表面成功构建了掺锶(Sr )TiO2纳米管载淫羊藿苷(ICA)-壳聚糖(CS)缓释涂层。虽然CS使涂层理化性能有所下降,但该涂层仍显示出良好的理化性能,并延缓了Sr和ICA的释放。(2)Sr、ICA的掺入均能显著提高前成骨细胞成骨活性,促进其骨向分化;CS层发挥了药物缓释作用,进一步提高了涂层的成骨活性。(3)种植体表面TiO2涂层中搭载的Sr和ICA促进了种植体骨结合,且CS涂层通过药物缓释进一步增强了Sr/ICA涂层的骨结合效果。