TiC/Ti复合泡沫材料对细胞增殖和分化的影响

刘笑涵，吴琳，张劲松，高勇，钟鸣

（1.中国医科大学口腔医学院修复科，辽宁省口腔医学研究所，沈阳110002；2.中国科学院金属研究所，沈阳110016；3.中国医科大学口腔医学院中心实验室，沈阳110002）

近年来，具有良好生物相容性和安全性的人工关节的开发已成为研究的热点［1］。钛材料因其低密度、良好的耐腐蚀能力、比强度高以及令人满意的生物相容性成为应用最为广泛的人工关节材料，但钛材料的低表面硬度，低抗磨损能力，制约了其发展［2］。而TiC化合物具有很高的硬度和耐磨性，将TiC加入钛材料除了可进一步提高材料的比弹性模量、比强度和抗蠕变能力外，最明显的是提高钛材料的耐磨性能。TiC/Ti复合泡沫材料（TiC/Ti）为生物惰性材料，为了增加其表面活性，制备了表面经氧化处理的TiC/Ti（TiO2/TiC/Ti）和表面经ZSM-5分子筛修饰的TiC/Ti（ZSM-5/TiC/Ti）。本课题组前期研究证实泡沫碳化硅（SiC）具有良好的生物相容性［3］，可以促进成骨细胞生长［4］，并且有良好的骨传导性［5］。本实验以SiC为阴性对照，将TiC/Ti、TiO2/TiC/Ti、ZSM-5/TiC/Ti材料与SiC进行比较，研究这3种实验材料对细胞增殖和分化的影响，旨在为新型人工关节材料的研发提供实验室数据。

1 材料与方法

1.1 材料及分组

实验分为 4 组：TiC/Ti组、TiO2/TiC/Ti组、ZSM-5/TiC/Ti组、阴性对照SiC组。4种材料均为直径14 mm、厚2 mm的圆片，平均孔径1mm，孔隙率80%（中国科学院金属研究所制备）。用75%乙醇超声清洗，40 Hz，5 min，烘干，高温高压（134 ℃、0.21 MPa）灭菌处理。

1.2 方法

1.2.1 细胞增殖实验：将灭菌处理后的4种材料分别加入培养液，置于 CO2培养箱（37℃，5%CO2）中培养24 h，制备出材料浸提液［6］，试件浸提量与试样质量比为0.2 g/mL［7］。将浓度为1×104/mL 的 L929细胞（由中国医科大学中心实验室提供）悬液接种于96 孔板，每孔100 μL，每组10 孔。……