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引言:种植体的表面特性影响其骨整合[1]。开发新型的表面处理技术获得具有稳定性、再现性好的不同尺寸范围微观形貌结构既能促进种植体表面处理工艺的进一步更新换代,又能为成骨细胞-钛材表面相互作用基础研究提供合适的实验模型[2,3]。材料与方法:本文采用一种新型的钛种植体表面处理技术:新型阳极氧化处理整合碱热处理在钛表面制备微米-亚微米/纳米多尺度类骨吸收陷窝形貌新型涂层。工业纯钛TA1加工成直径15mm的小圆片在1#混合电解液(0.7M甲酸钠+0.3M2乙酸钠)中采用阶梯式升流模式(5 to 50 m A/cm with a step of 5 m A/cm2,2min/step)的阳极氧化方法处理来制备微米级凹坑结构,在2#电解液(1M乙酸钠)恒压180V处理1min得到亚微米微孔,经10M氢氧化钠60℃处理得到纳米多孔表面。通过扫描电子显微镜检测表面形貌特征,X晶体衍射仪检测表面金相组成,粗糙度仪检测表面粗糙度,静态接触角仪检测亲水性。利用Micro-BCA蛋白试剂盒检测蛋白吸附能力,利用电化学方法在人工模拟体液中检测涂层耐腐蚀性能。体外与人骨肉瘤细胞MG63共培养,选取第6h,1d,3d不同时间点,采用免疫荧光染色和扫描电镜检测成骨细胞的黏附铺展情况;采用DAPi染色检测成骨细胞的早期粘附率;采用CCK-8法检测成骨细胞的增殖特性;通过碱性磷酸酶试剂盒检测成骨细胞分化早期标志物-碱性磷酸酶(ALP)在的活性变化,通过天狼星红和茜素红染色分别检测胶原7分1泌和细胞外基质的矿化。1结果与讨论:获得微米凹坑长径5-70μm,宽径10-36μm,亚微米孔直径0.2-0.8μm,纳米尺寸20-220 nm,形貌的定性及统计分析结果表明新型阳极氧化处理技术整合碱热处理在钛表面制得了在形状与尺寸上与骨吸收陷窝结果十分相近的仿生多孔形貌涂层。该仿生多孔涂层含金红石相和锐钛矿型TiO2。粗糙度和接触角结果显示仿生多孔表面呈现中等粗糙度和超亲水性,其粗糙度和接触角分别为1.06μm和7.3°。蛋白吸附实验表面其具有良好的蛋白吸附能力,电化学方法显示耐腐蚀性能较纯钛有了提高。体外成骨细胞实验结果表明,仿生多孔涂层表面细胞随时间呈现明显的黏附和增殖特性,表现出很强的ALP活性,天狼星红和茜素红染色显示出明显的胶原分泌和细胞外基质矿化能力。结论:具有仿生多尺度复合多孔表面形貌的钛表面有利于成骨细胞的分化,该表面处理技术有潜力用于钛种植体产品的表面改性,提高骨整合力。