成纤维细胞在不同形貌钛合金表面上的生物学行为

　　影响种植体周软组织封闭的重要决定因素为种植体颈部的表面形貌。本实验旨在比较通过机械加工法(M)、直流电解蚀刻法(DC)、交流电解蚀刻法(AC)三种不同的方法处理钛合金试件得到的三种不同的表面形貌对人牙龈成纤维细胞的附着的影响，寻找出一种有利于成纤维细胞生长以及软组织附着的理想表面，为今后种植体颈部设计提供指导。方法：通过机械加工法（M）、直流电解蚀刻法(DC)、交流电解蚀刻法(AC)成形三种不同钛合金表面形貌，使用扫描电子显微镜观察其表面微观形态，将其与成纤维细胞共同培养，吖啶橙染色法检测生物相容性；MTT法检测表面细胞的增殖情况；扫描电镜观察表面细胞的形状及排列。结果：通过机械加工(M)、直流电解蚀刻(DC)、交流电解蚀刻(AC)三种处理方法分别得到了较光滑的表面、微米-亚微米孔表面、微米-亚微米-纳米结构表面。通过吖啶橙染色法显示成纤维细胞在三种表面形貌的钛片上均具有良好的细胞活性，核仁清晰，胞浆饱满，提示三种表面形貌的钛片均具有良好生物相容性。MTT结果显示，三种表面形貌的钛片吸光度值变化趋势基本一致，均呈递增趋势。光滑表面组与微米-亚微米表面组和微米-亚微米-纳米组表面吸光度值有统计学差异。在第3-5天，微米-亚微米-纳米组表面吸光度值高于微米-亚微米表面，提示成纤维细胞在微米-亚微米-纳米表面的增殖情况最优。将成纤维细胞与三组钛片共同培养的第3天，扫描电镜观察可见，各组钛件表面胞外基质较少，可见明显未被基质覆盖的沟、凹孔形态。M组钛片低倍镜下可见细胞扁平，呈圆形，近似平行排列，细胞长轴与沟纹方向一致，伸展较差，高倍镜下可见细胞伸出许多微绒毛，伪足较少且短；DC组低倍镜下可见细胞附着于微米孔内，伸展较好；高倍镜下可见细胞丰满，细胞表面微绒毛及突起较少，伸出的伪足较粗较长，锚固于微米孔壁上；AC组低倍镜下可见细胞附着于微米孔内，形态更加伸展，高倍镜下可见细胞丰满，细胞表面有许多突起及微绒毛，伸出的伪足更宽更长，可成带状，相邻细胞的伪足可发生融合。将钛片与成纤维细胞共同培养的第7天，扫描电镜观察可见，各组钛件表面胞外基质较第3天明显增多。M组低倍镜下可见材料表面沟纹被细胞外基质大面积覆盖，细胞呈圆形，伸展较差；高倍镜下，细胞伸出的微绒毛紧密的贴在材料表面，细胞伸出的伪足较第3天增长增多，相邻细胞的伪足可相融合。DC组低倍镜下可见微米孔被大量细胞外基质覆盖；高倍镜下可见细胞完全展开，呈扁平片状，少量细胞呈球形，可能为基质或细胞表面上新分裂的细胞，细胞伸出许多伪足和微绒毛，紧紧附着于微米孔的孔壁上。AC组低倍镜下可见细胞分泌的基质大面积覆盖在材料表面，高倍镜下可见细胞形态更加扁平不规则，细胞胞体位于微米孔内，向邻近微米孔壁伸出大量伪足及绒毛，伪足可相互交织成网状；细胞牢固的固定于微米孔中，可见长梭形及球形新生细胞，有的细胞伸出细长的伪足，呈悬空状，可伸入到相隔较远的纳米孔内部。结论：通过交流电解蚀刻法形成的兼具微米-亚微米-纳米三级孔结构的钛合金表面具有良好的生物相容性，能够促进成纤维细胞的附着，增殖及细胞基质的分泌。通过该方法处理出的种植体颈部表面是一种较优秀的表面，可为以后的相应体内实验及种植体表面处理提供指导。