钛酸钡压电涂层多孔钛合金材料对巨噬细胞增殖及其破骨分化的影响

编号：YYHY00919

篇名：钛酸钡压电涂层多孔钛合金材料对巨噬细胞增殖及其破骨分化的影响

作者：陈瑜 欧阳飞 吴昊 王陵 石磊 雷伟

关键词：3D打印 钛合金 钛酸钡 RAW264.7细胞 破骨诱导

机构：空军军医大学第一附属医院骨科

摘要：目的探索钛酸钡压电涂层钛合金材料对巨噬细胞增殖及破骨分化的影响。方法分别以钛酸钡涂层多孔钛合金(PTB)和单纯多孔钛合金(PT)为实验组和对照组,通过micro-CT、SEM、EDS等观察了解钛酸钡涂层多孔钛合金材料的表面特征;通过循环负载装置制备材料提取液,在动态负载条件下进行RAW264.7细胞-材料共培养,采用SEM、CCK-8、AM-PI染色观察细胞生长状态及增殖活性;利用RANKL对与钛酸钡压电涂层多孔钛合金材料动态负载共培养后的细胞进行破骨分化诱导及TRAP染色,观察分析钛酸钡涂层多孔钛合金压电材料对破骨分化的影响。结果micro-CT显示涂层对总体结构影响不大,SEM显示表面钛酸钡涂层致密、形态规整、结合紧密,EDS显示钛酸钡涂层元素组成合理、分布均匀,材料压电系数(d33)测量显示PTB组压电系数接近天然骨。CCK-8显示两组材料动态提取液细胞毒性等级为Ⅰ级,SEM显示两组表面细胞生长状态良好,Calcein-AM/PI染色显示PTB组细胞表现出更强的增殖活力,流式凋亡显示两组细胞凋亡率与空白对照组差异无统计学意义(P>0.05),破骨诱导结果显示PTB组细胞总数较多、破骨细胞计数和占比均下降。结论钛酸钡涂层多孔钛合金材料,可在负载条件下形成局部微电场,促进细胞增殖并抑制破骨分化。