电化学腐蚀后钛合金表面促新骨形成效果的研究
钛表面修饰抗菌特性的研究进展
・
２ ７・ ３
腔细 菌６ 对 Ｌ 抗菌性 老獾得 寸 为．齿科 材料 ・ 材 ，０ １ ２ ： 器 ２０ ，０
（ ） ６ －６ １ ： ８７ ．
５ ｈ ｂ ｔ Ｓ ｉ ａ ａ Ｙ， Ｋａ ｉ ， Ｙａ ｍｏｏ Ｈ ， ｅ ． Ａｎ ｉ ａ ｔ ｒａ ｉ ｎ ｕ ｗａ Ｈ ｍａ ｔ ｔａ １ ｔ ｃｅ ｉ ｔｔ ｉ ｍ ｂ ｌ ａ ｐ ａ ｅ ａ ｏ ｉｅ ｙ ｂ ｉ ｇ ｄ ｓ ｈ ｒ ｅ ｉ Ｎａ ｏ ｕ ｉ ｎ ｘ ｉ ｉ ｅ ｌ ｌ ｔ ｎ ｄ ｚ ｄ ｂ ｅ ｎ ｉｃ ａ ｇ ｄ ｎ Ｃｌ ｓ ｌ ｔ ｅ ｈ ｂ ｔ ｅ ｌ ｏ ｓ
无关。
参
考
文
献
组装聚 乙二 醇 修饰 的钛 粘 接 肽 （ Ｅ ｙ ｔ ｉ ｎｕ ｂｎ ｉｇ Ｐ Ｇ ｌ ｅ ｔａｉｍ－ｉｄ ａｄ ｔ ｎ ｐｐｉｅ ，Ｂ ｓ ， ｅｔ ｓＴ Ｐ ） 发现该钛表 面 能够阻 止蛋 白质 的吸收 和金 ｄ 黄色葡 萄球 菌 的粘 附。其进 一 步研 究显 示 ， 四价肽 （ Ｂ ４ Ｔ Ｐ－ Ｐ Ｇ） Ｅ 较单价 （ Ｂ １Ｐ Ｇ） 二 价 （ Ｂ ２Ｐ Ｇ） 具 有 良好 的 Ｔ Ｐ ．Ｅ 、 Ｔ Ｐ －Ｅ 更
电沉积
Ｓ ｉ ｓｏ 等 将 含青 霉 素／ ｉｖ ｏｔ ｒｉ 链霉 素 或地 塞米 松 电沉 积
到 聚吡咯后涂 在钛 表面 ， 能通过 电控制 释放 ８ ％的药物 ， ０ 以
Ｐ Ｇ Ｐ Ｇ Ｒ Ｇ对金黄 色 葡 萄 球 菌 粘 附 作 用 的影 响显 示 ， Ｅ ／Ｅ —Ｄ Ｐ ＬｇＰ Ｇ Ｐ Ｇ Ｒ Ｄ具有明显 抗金 黄色 葡 萄球菌 粘 附 ， Ｌ －－Ｅ ／ Ｅ — Ｇ 同
ｔｔ ｉ ｍ ｔ ｖ ｌ ｒｎ ｃ ａ ｉ／ｃ ｉｏ ａ ｏｙ ｌ ｃｒ ｌ ｔ ｈ ｌ ｙ ｒ ｎ ｉ ｕ ｗｉ ｈ ａ ｕ ｉ ｃ ｄ ｈ ｔ ｓ ｎ ｐ ｌ ｅｅ ｔｏ ｙｅ ｍｕ ｉａ ｅ ａ ｄ ｎ ａ ｈ ｏ ｓ ＲＧＤ ｆ ｒ ｒ ｍｏ ｉ ｇ ｓｅ ｂ ａ ｔ ｕ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｎ ｂ ｔ ｇ ａ ｔ ｒａ ｏ ｐ ｏ ｔｎ ｏ ｔ ｏ ｌ ｓ ｆ ｎ ｔｏ ｓ ｎ ｉｈｉ ｉ ｎ ｂ ｃｅ ｉ ｉ ｌ
钛基种植体表面纳米管改性的研究进展
【 关键词】 种植体
二氧化钛纳米管
表面改性
骨种植 体表 面处 理是 影 Ⅱ骨结 合 的一 个重 要 因 向
・
１ ６・ ４
口腔 材 料 器 械 ２ １ ０ ２年 第 ２ １卷 第 ３期
测 量发 现 ， 径 ３ ｎ 的 ＴＯ 纳米 管 阵 列 的接 触 角 管 ０ｍ ｉ：
为 １ 。 ｌＯ ｍ 的 纳米 管 阵列 的接 触 角 为 ４ 。刘 达 １ ，Ｏ ｎ 。
能够 使 吸附 的活性 羟基 自由基 的反 应 活性 增 强 ， 从
顾迎新 综述 赖红 昌 张志勇 审校
（ 海 交通 大学 医学 院 附属 第九人 民 医院 口腔 颅颌 面种植 科 ， 海 上 上
【 摘
２０ １） ０ ０ １
要】 良好的骨结合是种植成功的保证 ， 而种植体表面处理是影响骨结合 的一个重要因素。随着
纳米技术的发展 ， 表面纳米化改性 已成为钛种植体表面研究的重要 内容， 采用阳极氧化法制备的二氧化钛纳
理 等 的研 究也证 实 ， 基 ＴＯ 纳 米管 经 过 热处 理 钛 ｉ
后 接触 角 明显变小 ， 面能增 大 ， 表 亲水性 增强 ； 同时 ，
单一管径 的 ＴＯ 表面 ， ｉ： 其纳米管管径越大 ， 面的 表
接触 角 越 小 ， 面 能 越 大 。Ｄ ｓ等 。的实 验 证 实 ， 表 ａ 。 管径 ５ ｎ ０ ｍ管 长 ６０ ｍ 的纳米管 阵列 的表 面 能高 达 ０ｎ
解 液 、Ｈ 值 、 化 时 间 等 诸 多 电 解 条 件 的 影 响 。 ｐ 氧 Ｂ ｕｒ ａｅ 等 通 过控 制 电压 （ １—２Ｖ） 在 １Ｍ Ｈ Ｐ ５ ， Ｏ ＋ ． ｔ Ｈ ０３ｗ％ Ｆ电解 液 中 ， 以实现 制备 １ ２ ｎ 可 ５～１０ ｍ
钛合金表面涂层的制备及其性能研究
钛合金表面涂层的制备及其性能研究随着科技和工业的不断发展，高性能材料的需求越来越大，钛合金作为一种优秀的材料被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。
然而，钛合金的表面易受到氧化、腐蚀、磨损等因素的影响，这就需要通过涂层技术来改善其表面性能，延长材料的使用寿命，提高其在特定领域的应用价值。
本文旨在介绍钛合金表面涂层的制备及其性能研究，为相关领域的读者提供一定的参考。
一、钛合金表面涂层的分类钛合金表面涂层可以根据涂层材料的不同分类，大致可分为单层涂层和复合涂层两类。
单层涂层通常使用单一的材料或化合物，如硅化物、氮化物、碳化物等，可以提高钛合金的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
而复合涂层则是将不同的材料或化合物组合在一起，通常包括硬质相、润滑相、金属基体等，可以同时提高钛合金表面的机械性能和化学性能。
二、钛合金表面涂层的制备方法目前，制备钛合金表面涂层的方法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积、电化学沉积和喷涂等。
其中，物理气相沉积是最常用的技术之一，其基本原理是利用高能电子束、离子束、等离子体等将涂层材料直接沉积在钛合金表面，形成复合涂层。
化学气相沉积的原理是将金属有机化合物气体进行分解，生成金属离子和氧化物，然后与气体中的氢原子反应，最终生成涂层。
溅射沉积技术则是将涂层材料放置在真空室中，在离子轰击或电子轰击的作用下，将其析出并沉积在钛合金表面。
电化学沉积技术则是利用电化学反应，在钛合金表面形成涂层。
除了以上几种常用的制备方法以外，喷涂技术也被广泛应用于钛合金表面涂层的制备。
喷涂技术又可分为火焰喷涂、等离子喷涂、渐进尺寸喷涂等多种方式，适用于不同涂层材料和不同需求的应用场合。
三、钛合金表面涂层的性能研究钛合金表面涂层的性能研究涉及到多个方面，如机械性能、热学性能、化学稳定性、表面能等等。
在机械性能方面，涂层应具有足够的硬度、强度和韧性，以抵御外部因素的影响。
热学性能方面，则需要涂层具有良好的导热性和热稳定性，能够有效地抵御高温和低温的变化。
钛合金 电化学抛光
钛合金电化学抛光钛合金电化学抛光是一种新兴的表面处理方法，它可以使金属表面具有抛光效果，从而增加颜色和光彩。
钛合金电化学抛光，是应用电化学原理对金属表面进行处理，以提升其表面光度和抛光效果。
钛合金是一种常用的金属材料，是经过精心制备而成的钛与其他金属元素(如铝、氧、钒等)的合金。
钛具有非常优异的性能，它具有良好的塑性、耐腐蚀性和耐低温性。
由于其优异的性能，钛合金广泛应用于航空航天、船舶、军事、电子器件、制药、医疗等行业。
钛合金表面的抛光处理，一般采用化学抛光的方法，即用磨料湿磨的方法，把金属表面的尘屑和油料清除干净，使金属表面形成一个均匀的光泽和光滑的表面。
但由于化学抛光方法抛光效果较次，而且工作量大，很难实现对钛合金表面质量的优化，所以钛合金表面的更高抛光精度，就要求更高精度的抛光方法，这是钛合金电化学抛光方法出现的背景。
钛合金电化学抛光，是利用一定浓度的电解液，采用电化学效应，在金属表面形成薄膜，使金属表面形成表面的抛光效果。
与传统的化学抛光方法相比，电化学抛光具有更高的抛光效果，而且工作量也低，这样实现钛合金表面的高质量抛光，就显得尤为重要。
钛合金电化学抛光，在实践中有一些关键技术，例如抛光剂、耐磨抛光和多晶度抛光等。
抛光剂是运用电化学原理，通过对金属表面的细微的划痕，使金属表面的颗粒聚集，从而获得最佳的抛光效果;耐磨抛光是利用粉末状抛光剂，通过摩擦来刮除金属表面的毛糙的表面层，实现金属表面的抛光;多晶度抛光则是通过磨粒抛光而获得最佳的平滑表面。
此外，在抛光过程中，还要注意钛合金表面处理所用的电源、抛光时间和抛光速度等因素。
这些因素对于抛光效果相当重要，如果电源电压过低或抛光时间或速度太长，会使抛光效果大打折扣。
通过钛合金电化学抛光的处理，可以使金属表面形成光滑、均匀、有弹性的表面结构，大大提高钛合金表面的质量和美观程度，大大增强其观赏和使用价值。
总体来说，钛合金电化学抛光是一种高效、简单和可靠的表面处理方法，可以满足不同行业对钛合金表面质量和美观性的要求。
机体对金属脊柱内置物反应的研究进展
生原因主要有以下几方面：内置物周围组织对磨损 颗粒和腐蚀成分的反应。迟发性手术部位疼痛患者 内置物存在腐蚀和表面破坏，微小的磨损颗粒释放 入假体周围，激活细胞反应，释放一系列炎性介质，
内置物周围存在无菌性肉芽肿性炎性反应呤ｊ， 光学显微镜可发现内置物周围存在致密结缔组织或
如肿瘤坏死因子ａ、白细胞介素１和白细胞介素６ 等，引起级联反应，从而引起疼痛【２．５＇８’９ Ｊ。在内置物
删，１．（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＯｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ，Ｂｅ彬ｎｇ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００７３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｐｉｎａｌ ａｒｔｈｒｏｄｅｓｉｓ ｕｓｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｔｏ ｔｒｅａｔ ａ ｖａｄｅｔｙ ｏｆ ｓｐｉｎａｌ ｄｉｓｏｒｄｅｍ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｄｉｏｐａｔｈｉｃ ｓｃｏｌｉｏｓｉｓ，ｓｐｏｎｄｙｌｏ“ｓｔｈｅ８ｉｓ，ｓｐｉｎａｌ ｓｔｅｎｏｓｉｓ．Ｉｎ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｍｅｔａｌｓ ａｒｅ ｒｅ． １ｅａｓｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｒ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ，ｏｒ ｂｙ ｔｈｅｉｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅｓｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｍｅｔａｌ ｄｅｂｒｉｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｒａｓｐｉｎａｌ ｓｏｆｔ ｔｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｓｐｉｎａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ．ｗｈｉｃｈ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅ ｔｌｌｅ ｒｕｓｔｙ ｉｒｏｎ，ｔｈｅ ｂｌａｃｋ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｌｔｒａ．ｔｈｉｎ ｔｉｔａｎｉｎ．Ｔｈｅｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｍａｙ ｌｅａｄ ｔｏ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ａｄｖｅｒｓｅ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａ８ ｌａｔｅ ｏｐｅｒ－ ａｔｉｖｅ ｓｉｔｅ ｐａｉｎ ａｎｄ ｏｓｔｅｏｌｙｓｉｓ．Ｅｌｅｖａｔｅｄ ｍｅｔａｌｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｗｉｔｈ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｓｐｉ． ｎａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ。ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｕｓｅｆｕｌ ｍｅｔａｌｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｉｎ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｐｒａｃ． ｔｉｃｅ．
钛合金 电化学抛光
钛合金电化学抛光随着科学技术的进步和社会的发展，各种金属的开发利用日趋广泛，而其中钛合金在金属材料中的作用也越来越重要。
钛合金具有优异的力学性能，耐腐蚀性，高温强度和优越的耐磨性等特点，在汽车、航空航天、造船、石油化工、金属加工等领域得到广泛应用，因此，正确的表面处理是影响使用寿命和利用效率的重要因素。
作为一种表面处理方法，电化学抛光作用于金属表面，可以增强表面光洁度，改善表面结构，提高表面耐磨性，改变和控制表面的组成和质量等特性，从而提高钛合金的外观和功能性能，进而改善其表面处理质量。
钛合金电化学抛光技术有相对宽泛的试验范围，可以在多种备选材料、场地、基体覆盖层和颜色等方面实现表面处理。
钛合金电化学抛光工艺的实施需要了解一些基本的原理和选择合适的材料。
1、原理：电化学抛光是利用电解浸渍法和电解溶剂沉积剂将金属表面溶解开来，再利用对表面腐蚀的装置对金属表面进行填补，从而获得光滑的金属表面。
2、选择相关材料：钛合金电化学抛光所用的材料间会有一定的电位差，因此选择低电位差的材料，可以更好地保持原理和精度。
为了实现钛合金电化学抛光工艺，准备工作是很重要的，必须先根据所要求的表面质量，制作精密的工艺流程，提出具体的处理要求，以确保电化学抛光成功。
然后，应用化学工艺确定处理方案和参数，以及沉淀层形成机理，把握电化学抛光的成本和效果。
在实施钛合金电化学抛光工艺过程中，必须采用适当的技术措施，以优化操作参数，减少抛光时间，提高工艺效率，保证涂层均匀、光洁，延长钛合金的使用寿命。
总之，钛合金电化学抛光是一种表面处理工艺，可以改善表面功能性能，提高材料的工作效率和使用寿命。
但是，在实施工艺时，必须正确理解技术原理，并严格按照工艺要求进行操作，以期获得更理想的效果。
种植体表面修饰影响骨结合机制研究进展
［关键词］ 种植体； 整合素； 骨结合； 表面修饰
［中图分类号］ Ｒ７８２．１３ ３１８．０８
［文献标识码］ Ａ
［文章编号］ １００５－４９７９（ ２００７） ０２－０１８１－０３
Ｒｅｃｅｎｔ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｓｕｒ ｆａｃｅ ｏｎ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒ ａｔｉｏｎ ＷＡＮ Ｐｅｎｇ－ｂｏ，ＣＨＥＮ Ｗａｎ－ｔａｏ
万澎波， 等． 种植体表面修饰影响骨结合机制研究进展 ＷＡＮ Ｐｅｎｇ－ｂｏ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｃｅｎｔ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｓｕｒｆａｃｅ ｏｎ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ
பைடு நூலகம்·１８３·
于未分化细胞表面受体， 使其分化为成骨细胞。 Ｃｏｏｐｅｒ 等［２２］用氟化物处理钛表面 ＴｉＯ２ 涂层发现， 经 过处理过的钛表面增强了未分化细胞向成骨细胞分 化的能力， 在骨形成初期及 ２１ ｄ 的时候， 经过处理 过的钛表面骨形成量明显多于对照组。在成骨细胞 向骨细胞转化过程中， Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶早期 表达，随着细胞向成骨细胞的分化， 细胞分泌特异的 蛋白质， 如骨桥蛋白、骨涎蛋白、蛋白多糖、硫酸软骨 素、α２ 巯基糖 蛋 白 （ α２ＨＳ－ｇｌｙｃｏｐｒｏｔｅｉｎ） 。 李 德 华 等［２４］ 用喷砂联合草酸酸蚀处理钛种植体， 所形成的粗糙 表面特征有无数微小的二级窝洞，直径约 ２μｍ，用人 胚成骨细胞培养，４ ｄ 时处理的种植体表面细胞层碱 性磷酸酶活性、蛋白质含量以及培养液中骨钙素含 量均高于光滑表面对照组。骨桥蛋白等被定向吸附 于种植体表面， 在种植体与骨组织之间形成一层厚 约 ０．５μｍ 不含胶原的粘合线， 粘合膜通过矿化基质 骨桥蛋白、骨涎蛋白为骨组织和种植体的结合起到 了桥梁作用， 种植体－ 骨界面的粘合线， 与骨折愈合 时， 在新、旧骨界面形成的粘合线一致。
医用钛合金的表面改性
生选择性的化学反应，诱导和促进新生骨组织在其表面生长，使机体长人
羟基磷灰石涂层的金属种植体表面孔洞，在界面上与骨形成牢固的化学结
合，并能抑制金属离子从种植体中释放到周围骨组织。
提高耐磨损性能的钛合金表面改性
钛合金植入件应当具备良好的耐磨性，不会因经常磨损而产生假体松。目前 应用的医用钛合金虽然具有优良的耐蚀性和比强度，但耐磨性较差，为了提高 钛合金的耐磨损性能，通常是利用表面处理工艺在钛合金表面形成一层耐磨涂 层。，常用的耐磨表面涂层有类金刚石碳(DLC)膜、氮化钛(TiN)涂层等。
1 类金刚石涂层
类金刚石碳膜具有先进的化学、电子、光学和力学等方面的诸多优异性能 ，如极高的硬度、化学惰性、低摩擦系数、高阻抗、良好的热传导性和优良的 光学透过性等，因而可以广泛用作医用矫形体的耐磨保护层。
2 TiN涂层
TiN具有高硬度、优良的摩擦磨损性能、良好的化学惰性、独特的颜色，这 些非凡的特点使其在耐磨和耐腐蚀的表面涂层有广泛的应用。此外由于其生物 相容性已得到了医学界的承认，从而也为其在临床医学领域的应用奠定了一定 的基础。
生物医学金属材料
金属材料是生物医学 材料中应用最早的。由金 属具有较高的强度和韧性， 适用于修复或换人体的硬 组织，早在一百多年前人 们就已用贵金属镶牙。随 着抗腐蚀性强的不锈钢、 弹性模量与骨组织接近铜 铁合金，以及记忆合金材 料、复合材料等新型生物 医学金属材料的不断出现， 其应用范围也在扩大。
（5）电化学法
电化学法是用电化学的方法，通过调节电解液的浓度、PH值、反应温度 ，电场强度，电流等来控制反应的制备方法。
优点：
①涂层均匀②制备过程简洁③原料利用率高④工艺简单
缺点：
基膜结合不够高，并且在机理确定和工艺参数的改进等方面还有很多工作。
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·基础研究·电化学腐蚀后钛合金表面促新骨形成效果的研究*杨立明1，蔡青2，孟维艳2＊＊1深圳市龙华新区人民医院，广东深圳（518109）；2吉林大学口腔医学院【摘要】目的研究电化学腐蚀后钛合金表面促新骨形成效果。
方法将电化学腐蚀表面、喷砂加酸蚀表面及机械加工表面的商业纯钛试件各12枚分别植入新西兰大耳兔胫骨中，在术后4周、8周、12周取出标本后进行组织切片染色，观察3种钛表面的骨生长情况。
结果4周和8周时电化学腐蚀表面骨界面可见较多的骨胶原纤维及成骨细胞。
12周时电化学腐蚀和喷砂加酸蚀表面胶原纤维结构有序，新生骨组织较多，结构有序，呈板层样排列，与旧骨分界不清。
4周、8周、12周时机械加工表面骨界面处胶原纤维结构紊乱，表面不连续，成骨细胞较少，形态不规则。
结论电化学腐蚀处理的钛合金表面在早期具有促进新骨形成作用。
【关键词】钛；骨整合；电化学腐蚀【中图分类号】Ｒ783．1【文献标识码】A【文章编号】1006-5245（2015）08-406-04【引用著录格式】杨立明，蔡青，孟维艳．电化学腐蚀后钛合金表面促新骨形成效果的研究［J］．广东牙病防治，2015，23(8):406-409．Effect of promoting new bone formation of electrochemical etching titanium surface Yang Li-ming 1，Cai Qing，Meng Wei-yan．1Stomatology Center of Longhua People s Hospital of Shenzhen，Shenzhen 518109，ChinaCorresponding author:Meng Wei-yan，Email:mengsitong66@163．com，Tel:0086-431-88796025【Abstract 】ObjectiveTo study the organizational effect for new bone formation of electrochemical etching titaniumsurface．Methods 36titanium alloy samples were treated by electrochemical etching and sandblasted and acid-etched (SLA)and mechanical，then divided into three groups．All samples were implanted into tibia of rabbit，and histological evaluation was evaluated after a healing period of 4，8，12weeks in a rabbit model．ＲesultsAfter an early 8-week heal-ing period in rabbit tibia，histologically more collagen fibers and osteoblasts were found in direct contact with the electro-chemical etching surface for the samples in the tibia sites，in 12weeks，electrochemical etching and SLA groups were ob-served orderly collagen fibers and new bone tissue without unclear boundaries with old bone．Machinery group was found little collagen fibers and osteoblasts between the bone and titanium alloy samples in three different time periods，the colla-gen fiber was disorder and discontinuous．Conclusion Electrochemical etching titanium alloy have significantly strongerbone formation compared with machined titanium alloy in the early．【Key words 】Titanium;Osseointegration;Electrochemical etching*基金项目：吉林省科技厅资助项目（200905175）＊＊通讯作者：孟维艳Email ：mengsitong66@163．com骨整合是牙种植体成功的重要理论基础［1-3］。
大量研究表明种植体的物理表面特征是影响骨整合的一个重要因素［4-5］。
目前种植体的表面处理方法主要有喷砂加酸蚀、阳极氧化、微弧氧化等，其最直接的目的就是在光滑的种植体表面形成均匀的多孔隙结构，增加种植体－骨的骨整合面积，提高种植体的初期稳定性及远期成功率。
本研究采用电化学腐蚀方法对钛合金材料进行处理，并对处理后的钛合金表面进行骨界面的组织学研究，探讨该方法对提高钛合金表面促新骨形成的效果。
1材料和方法1．1试件制备1．1．1电化学腐蚀钛试件直径4mm 、长10mm圆柱形医用钛试件行阳极电化学浸蚀。
处理条件：阳极为纯钛试件；阴极为铂片。
工艺参数：电解液，溶液温度15 50ħ，蚀刻时间15 100s ，电流密度30 600mA /cm 2，电压2 20V ，极间距离2．5mm ，切割电化学侵蚀面形成厚度为1mm ，直径为4mm 的圆盘状，去离子水超声清洗，自然干燥，消毒备用。
1．1．2喷砂加酸蚀钛试件直径4mm 、长10mm 圆柱形医用钛试件切割成厚度1mm ，直径4mm 的圆盘状，用粒径250μm 的二氧化硅颗粒喷砂，喷砂方向与试件表面呈45ʎ，时间为10s 。
试件在盐酸、硫酸和蒸馏水混合的酸性液体中浸泡60s ，清洗消毒备用。
1．1．3机械加工钛试件直径4mm 、长10mm 圆柱形医用钛试件切割成厚度1mm ，直径4mm 的圆盘状，修整锐利边缘并抛光后作为机械加工组，清洗消毒备用。
1．2实验试件的植入将新西兰大耳兔固定于手术板上，于双腿胫骨近心端用涡轮裂孔钻预备钛合金试件植入窝，长约4mm ，宽约1mm ，两孔间距为1cm （图1）。
将喷砂加酸蚀试件或机械加工试件放在远心端预备窝中，电化学腐蚀试件放入近心端预备窝中（图2），保证试件初期稳定性良好，逐层缝合肌筋膜、皮下组织和皮肤（图3）。
1．3大体标本术后4周、8周、12周在试件外周约5mm 处取下含有试件的胫骨标本。
1．4组织学观察将标本放入100g /L 福尔马林液中固定1周，乙二胺四乙酸溶液中脱钙2个月后行梯度脱水、包埋、切片（4μm 厚）、苏木精—伊红染色观察。
2结果2．1试件表面观察3组试件镜表面形貌见图4。
电化学腐蚀钛试件表面为均匀、多孔的粗糙表面；喷砂加酸蚀试件表面孔隙较大、不均匀；机械抛光组表面光滑，缺少孔隙结构。
2．2组织学观察3组试件植入胫骨4周、8周、12周后，切片染色镜下观察结果见图5。
电化学腐蚀组植入4周时界面无明显炎细胞浸润，交界面处可见较多的成骨细胞和骨胶原纤维，胶原纤维排列有序，可见新生血管及板层骨。
8周时骨界面可见骨胶原纤维和骨陷窝结构，以及骨小梁结构，骨小梁的周边可见成骨细胞，可见较多的哈弗氏管。
新生骨致密、连续、新骨结构呈板层样，与旧骨分界不清。
喷砂加酸蚀组植入4周时界面无明显炎细胞浸润，可见较多的成骨细胞和骨胶原纤维。
8周时骨界面可见骨胶原纤维和骨陷窝结构，以及骨小梁结构，骨组织凸凹不平。
12周时新生骨致密、连续，新骨结构呈板层样，与旧骨分界不清。
机械抛光组植入4周时界面无明显炎细胞浸润，成骨细胞较少。
8周时新生骨组织连续无间断，但胶原纤维结构较紊乱，无明显的板层结构。
12周时新骨较薄，骨组织致密。
3讨论种植体与骨形成稳定的骨整合是种植体行使功能的基础，通过植入材料的改性，在一定程度上可以加快骨整合，提高骨整合率，增加牙种植体的使用范围。
钛种植体除其表面的氧化层外，表面的微形貌可以直接影响种植体与骨之间的结合状态，研究发现种植体表面粗化后可以提高种植体—骨之间的结合速度和骨整合率［6-7］。
目前，种植体表面粗化的方法主要包括钛浆表面喷涂、阳极氧化、喷砂、喷砂加酸蚀等，本研究用电化学腐蚀方法［8-9］使金属表面与介质（电解质）发生电化学反应，得到了质地均匀的粗化表面。
本研究将电化学腐蚀处理后的钛合金试件植入兔的胫骨，在不同时期的大体标本中试件与骨组织界面未见炎性纤维组织，试件与骨结合紧密。
组织学研究发现电化学腐蚀表面在4周前具有明显促进新骨形成的作用，在钛合金—骨界面处形成较多板层骨，骨胶原及成骨细胞较多；8周时，电化学腐蚀钛合金表面与喷砂加酸蚀表面无明显炎细胞浸润，交界面处可见较多的成骨细胞和骨胶原纤维，可见新生血管及板层骨，胶原纤维排列有序；在4周、8周、12周时机械加工表面骨成熟时间及量不如电化学腐蚀组。
医用钛经电化学腐蚀后在早期具有促进新骨形成作用，这可能与其表面形貌特性有关，成骨细胞的多少以及其功能状态对种植体早期的骨整合具有重要意义，研究表明成骨细胞在不同的粗糙表面会产生不同的功能状态，微—纳米级粗化表面可以增强成骨细胞的功能状态［10-12］。
此外，在粗糙的种植体表面细胞碱性磷酸酶活性更高，转移生长因子β、骨钙素、血小板活化因子E2释放水平更高，这些因素都将促使更快、更稳定的骨整合［7］。
Palmquist等［13］认为粗糙的微—纳米级表面可以吸附更多的纤维链接蛋白，进而提高细胞外基质与成骨细胞的相互作用，增强骨整合，Oliveira等［14-15］研究认为牙种植体表面形貌、亲水性、化学成分、接触角等都会影响种植体—骨之间早期的细胞附着和骨组织形成。
本研究证实，经电化学腐蚀处理的钛合金表面植体具有促进早期成骨的作用。
参考文献［1］Buser D，Broggini N，Wieland M，et al．Enhanced bone apposition to a chemically modified SLA titanium surface［J］．J DentＲes，2004，83(9):529-533．［2］Ursini CL，Cavallo D，Fresegna AM，et al．Evaluation of cytotoxic，genotoxic and inflammatory response in human alveolar and bronchial epithelial cells exposed to titanium dioxide nanoparticles［J］．J Appl Toxicol，2014，34(11):1209-1219．［3］Mendonca G，Mendonca DB，Francisco JL，et al．Advancing dental implant surface technology-From micron-to nanotopography［J］．Bio-materials，2008，10(29):3822-3835．［4］Takebe J，Miyata K，Miura S，et al．Effects of the nanotopographic surface structure of commercially pure titanium following anodization-hydrothermal treatment on gene expression and adhesion in gingival epithelial cells［J］．Mater Sci Eng C Mater Biol Appl，2014，9(42): 273-279．［5］TOgawa L，Saruwatari K，Takeuchi H，et al．Ti Nano-nodular Struc-turing for Bone Integration andＲegeneration［J］．J DentＲes，2012，87(8):751-756．［6］Jindal S，BansalＲ，Singh BP，et al．Enhanced osteoblast prolifera-tion and corrosion resistance of commercially pure titanium through surface nanostructuring by ultrasonic shot peening and stress relieving［J］．J Oral Implantology，2014，7(40):3473-3455．［7］Hong YS，Kim MJ，Han JS，et al．Effects of hydrophilicity and fluor-ide surface modifications to titanium dental implants on early osseoin-tegration:an in vivo study［J］．Implant Dent，2014，23(5):529-533．［8］林学清，洪雪宝．铝电解电容器工程技术［M］．厦门:厦门大学出版社，2007:58-59．［9］Geckili O，Bilhan H，Bilgin T，et al．A24-week prospective study comparing the stability of titanium dioxide grit-blasted dental implants with and without fluoride treatment［J］．Int J Oral Maxillofac Im-plants，2011，8(24):684-688．［10］Ward BC，Webster TJ．The effect of nanotopography on calcium and phosphorus deposition on metallic materials in vitro［J］．Biomateri-als，2013，5(27):3064-3074．［11］Zhu B，Lu Q，Yin J，et al．Alignment of osteoblast-like cells and cell-produced collagen matrix induced by nanogrooves［J］．Tissue，2014，8(11):825-834．［12］Brody S，Anilkumar T，Liliensiek S，et al．Characterizing nanosca-le topography of the aortic heart valve basement membrane for tissue engineering heart valve scaffold design［J］．Tissue，2010，12(5): 413-421．［13］Palmquist A，Lindberg F，Emanuelsson L，et al．Morphological studies on machined implants of commercially pure titanium and tita-nium alloy(Ti6Al4V)in the rabbit［J］．J Biomed MaterＲes B Appl Biomater，2009，91(1):309-319．［14］Oliveira DP，Palmieri A．Osteoblasts behavior on chemically treated commercially pure titanium surfaces［J］．J Biomed MaterＲes A，2014，102(6):1816-1822．［15］Webster TJ，Ejiofor JU．Increased osteoblast adhesion on nanophase metals:Ti，Ti6Al4V，and CoCrMo［J］．Biomaterials，2013，25(19):4731-4739．（收稿日期：2015-01-20）（编辑刘长虹，张辉跃）本期缩略语速查表AL附着丧失MB2近中颊根第二根管CBCT锥形束CT MMA甲基丙烯酸甲酯CK角蛋白PBS磷酸盐缓冲液CＲP C反应蛋白PD探诊深度DMEM Dulbecco改良Eagle培养基PGE2前列腺素E2ECT发射型计算机断层扫描仪PLI菌斑指数FBS胎牛血清SBI龈沟出血指数GCF龈沟液Stro-1基质细胞抗原－1 HDL-C高密度脂蛋白胆固醇TC总胆固醇HE苏木精－伊红TG甘油三酯LCH朗格汉斯细胞组织细胞增生症TMD颞下颌关节紊乱病LDL-C低密度脂蛋白胆固醇TMJ颞下颌关节LI-1β白细胞介素－1βTNF-α肿瘤坏死因子－αLＲ线性比率。