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目的:纯钛及钛合金是目前口腔种植及外科应用最为广泛的合金,其制备的常规工艺是铸造法。铸造法是一种减成法,操作复杂,成本高且污染环境。此外尽管在术前及术中已严格进行无菌处理及操作,仍有很多修复治疗因术后感染导致治疗失败;同时现代科技的巨大进步及人民生活质量的提升也要求临床治疗向精准个性化方向发展。鉴于此,本研究希望通过对3D打印制备出的新型钛合金(TC4-5Cu)进行系统基础体外实验为未来个性化精准钛合金种植体的研究提供科学依据。研究方法:1、应用平板共培养法将合金样品与金黄色葡萄球菌共培养24h,根据合金表面菌落形成情况探索TC4-5Cu的抗菌能力。2、将合金与小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)共培养1D,3D,7D应用CCK-8细胞增值测定试剂盒探究合金对细胞增值的影响;将合金与MC3T3-E1细胞共培养4h,24h通过罗丹明-鬼笔环肽荧光染色观察细胞骨架形态;将合金与MC3T3-E1细胞共培养1D,3D,固定脱水后ZEISS场发射扫描电子显微镜测定细胞在合金表面粘附能力;将合金与MC3T3-E1细胞共培养72h后通过FITC/PI流式双染法测定细胞凋亡;最终系统探索TC4-5Cu的细胞毒性。3、将合金与MC3T3-E1细胞共培养3D,7D,10D应用ALP/BCA蛋白测定法探究合金早期成骨能力;将合金与MC3T3-E1细胞共培养14D,21D之后进行茜素红染色探究合金晚期成骨能力;将合金与MC3T3-E1细胞共培养7D,10D后提取RNA通过反转录后进行qRT-PCR扩增,探究合金对MC3T3-E1细胞成骨相关基因表达的影响;最终系统探索TC4-5Cu合金促进成骨能力。结果:1、平板共培养法测定结果TC4-5Cu-x具有一定抗菌能力,抗菌率(57.03±1.55)%。2、应用CCK-8测定增值,实验组TC4-5Cu相比对照组tc4无明显促进增值作用(P>0.05);鬼笔环肽染色显示实验组细胞状态优于对照组;扫描电镜显示实验组与对照组镜下观察到的表面无明显腐蚀差别,但是检测合金样品表面所粘附细胞数量及状态发现实验组明显优于对照组;FITC/PI双染测定结果显示实验组TC4-5Cu有抑制细胞凋亡的作用(P<0.05)。3、ALP/BCA测定结果显示实验组TC4-5Cu合金促进细胞早期成骨向(P<0.05),其中TC4-5Cu-x表现优越;茜素红染色结果显示实验组TC4-5Cu合金促进细胞晚期成骨,TC4-5Cu-x表现更显著;qRT-PCR中成骨相关基因ALP、RUNX2、OPN、COL-I在与TC4-5Cu合金共培养细胞中表达增高(P<0.05),其中COL-I在组内两个时间点间差别不明显(P>0.05),以上表达增高中TC4-5Cu-x表现更显著。结论:该3D打印工艺制备的Ti-6Al-4V-5Cu合金具有优良的体外生物相容性,根据ISO 10993-5规定,细胞毒性等级均低于2级,材料对细胞无细胞毒性,有抗菌作用,且对细胞有成骨促进作用,其中细粉打印样品成骨促进能力优于粗粉成骨促进能力。