热处理对喷砂、酸蚀及H₂O<sub>2</s(2)

1.2.2.4 骨钙素（OC）含量的测定 钛片表面培养的成骨细胞分泌的骨钙素主要是通过测量细胞培养基中的 OC含量来确定的。当培养14d后，收集全部的细胞培养基并记录其体积（ml），10 000 r/min 4 ℃离心15 min，取上清液测量OC含量。通过特定的OC含量测定试剂盒，采用ELLISA法来测定，完全依据试剂商提供的操作步骤进行。所测的骨钙素含量乘以细胞培养基的量得到细胞分泌的OC总量，最后用细胞总蛋白浓度校准。

1.3 统计方法 采用SPSS12.0软件进行分析，计量资料以均数±标准差表示，采用检验。＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 钛片表面细胞形态的观察结果 接种1h后，成骨细胞开始在钛片表面粘附伸展，可以观察到许多细小的细胞伪足（图1），而对照组的钛片表面（图2）黏附了更多的细胞，并且细胞的铺展面积明显大于实验组；到3h时，对照组钛片较实验组钛片表面的细胞铺展面积更大，可观察到许多粗大的细胞伪足；而培养24 h后，两组钛片表面的细胞基本上完全伸展。

2.2 两组细胞形态因子检测结果比较随着细胞培养时间的延长，细胞的形态因子逐渐变小，两组细胞形态因子在每一个检测时间点差异均有统计学意义（均＜0.05）。见表1。

2.3 两组钛片表面成骨细胞粘附及增殖能力检测结果比较 两组培养1h、4d及8 d钛片表面粘附的成骨细胞差异均有统计学意义（均＜0.05），而培养3及24 h时成骨细胞数量差异均无统计学意义（均＞0.05）。见表2。

2.4 两组碱性磷酸酶活性及骨钙素含量比较 对照组表面生长的成骨细胞在各时间点所表达的碱性磷酸酶活性均显著高于实验组（均＜0.05）。见表3。诱导培养 2周后，对照组的骨钙素含量为（）ng/mg，实验组（）ng/mg，两组差异有统计学意义（＜ 0.05）。

3 讨论

研究认为较小的细胞形态因子往往意味着较好的细胞伸展情况[6-7]。本研究结果显示，对照组钛片表面的细胞形态因子在各时间点均明显小于实验组，这表明对照组钛片更有利于成骨细胞的粘附和伸展。同时，成骨细胞黏附能力的检测结果也表明对照组钛片可能更有利于成骨细胞的生长，尤其是1 h时最明显。国外有研究认为，贴壁生长的细胞只有完全黏附伸展后才能开始功能表达[8]。所以，对照组钛片可能有利于成骨细胞的功能表达。关于细胞增殖能力的比较，同样是对

图1 Mc3T3-E1细胞在钛片表面培养1、3和24 h后的形态学变化；注：a：培养1 h，b：培养3 h，c：培养24 h

图2 Mc3T3-E1细胞在钛片表面培养1、3和24 h后的形态学变化；注：a：培养1 h，b：培养3 h，c：培养24 h

表1 两组细胞形态因子检测结果比较组别 培养1 h 培养3 h 培养24 h对照组 0. 0. 0.实验组 0. 0. 0.值 9.00 5.00 3.45值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

表3 两组碱性磷酸酶活性比较 nmol/g/hr组别 培养4 d 培养7 d 培养14 d对照组 0. 0. 0.实验组 0. 0. 0.值 2.81 3.17 3.42值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

照组钛片更能促进细胞的增殖。碱性磷酸酶活性的检测结果及骨钙素含量的检测结果均提示对照组钛片更有利于成骨细胞的分化。上述结果似乎很难解释，因为以往的一系列体内及体外实验已明确证实H2O2/HCl酸蚀加400℃1 h处理后得到的种植体表面具有高度的生物活性，大大促进了成骨细胞的黏附、增殖和分化，有利于种植体与骨组织的结合[1-3]。

根据Wang等[9-10]的研究，钛金属用H2O2/HCl溶液处理后会在表面形成无定形的氧化钛凝胶层；当继续在400℃高温下处理1 h，无定形的氧化钛会转变成有晶体结构的锐钛矿，并且这种锐钛矿氧化层在模拟体液中24 h内就能沉积出羟基磷灰石，显示出很高的生物活性。然而本研究显示，就是这种具有明显生物活性的表面，与对照组钛片相比却处于劣势。钛金属与过氧化氢溶液反应时，金属表面会带有大量的钛羟基（Ti-OH）[11]，而大量的Ti-OH是沉积羟基磷灰石（HA）必要的功能基团。高温处理会极大的破坏Ti-OH，所以实验组钛片表面的Ti-OH数量会明显的减少。也许这就是对照组钛片更有利于HA的沉积而显示出更高生物活性的原因。一旦钛金属与强酸处理，其表面就会有氢化钛（TiH2）形成；而400℃的高温能够轻易的将TiH2从钛表面除去[12]。当然，目前关于 TiH2对种植体表面生物活性的影响报道并不多。有研究认为，TiH2能够促进细胞的生长，促进种植体的早期骨整合[13]。可能的机制为：种植体表面的TiH2能够逐渐释放出氢离子（H+），而H+可能会与环境中的Ca2+交换，而Ca2+的沉积对于HA的形成是至关重要的；被释放的H+可能会攻击并打断Ti-O键，从而形成Ti-OH，而Ti-OH的形成对HA的沉积是同样重要的。

文章来源：《材料热处理学报》 网址: http://www.clrclxbzz.cn/qikandaodu/2020/1104/349.html