文摘

工作的目的是研究高剂量离子注入的影响(HDII)与硅钛、镍钛表面的层或锆、镍钛的生物相容性。强度和特性的生物相容性是判断扩散间充质干细胞(msc)镍钛样品表面采用特殊机械、电化学、和HDII方法和不同的化学成分、形貌和粗糙度。结果表明,离子注入的镍钛标本是大鼠msc无毒。当栽培与测试材料或表面,msc保持生存能力、附着力、形态学、增殖能力在体外,细胞计数Goryaev室,MTT测试,流式细胞术,光和荧光显微镜。耳蜗镍钛标本未能刺激MSC增殖,这使得假设bioinertness表面的层。相反,在离子注入镍钛标本显示属性有利于MSC增殖表面。

1。介绍

今天,治疗缺血性心脏病(IHD)仍然是最紧急的和前景问题之一的世界和国家医疗保健。在现代方法IHD校正是冠脉内支架植入1,2]。

治疗人类血管系统与stents-endoprostheses-for增加血管的腔,让他们打开需要应用材料的高强度和高弹塑性特征。基于钛nickelide合金,或位错合金,完全匹配测量上述需求展示超弹性或所谓的形状记忆效应能力积累的高应变(4 - 6%)及其可逆返回没有骨折(3- - - - - -5]。

应特别注意足以的表面处理。足以必须有最低的表面粘附排除的风险增长的纯肌肉组织内腔植入的同时被生物兼容和可容忍的药物的植入物表面接触。

很明显,对于医疗材料的生物相容性增加,它可以创建或修改属性的表面或表面的薄层。一个有效的方式来提高显微外科的物理化学和机械表面特征的工具,和增加他们的生物相容性是离子和电子束表面修改和这些方法的组合与沉积的薄涂层biotolerable化学元素或复合材料制成的(6,7]。表面修整金属材料的连续几个stages-etching,机械研磨和抛光,electropolishing-is经常最后植入。同时,这种表面修整之前涂层沉积或适当的表面改性和最终决定了医疗质量的工具8- - - - - -10]。然而,详细的数据在上面列出的个人治疗方法的效果或其组合镍钛的生物相容性是穿着暴露。

一个可靠的临床前植入材料的生物相容性评估测试方法与细胞培养。在体外测试可以让我们学习的作用对哺乳动物细胞的生物学特性测试材料。这些考试对CCL1, CCL 163维罗,和其他长期的细胞系,文化的成纤维细胞,淋巴细胞,巨噬细胞,上皮细胞,细菌或二倍体细胞的人类和动物11]。支架材料的选择通常是基于其与血细胞检查,例如,对于血小板表面粘合度。同时,长期植入的效果和可能的增长的问题在支架表面纤维肌性的组织需要检查表面长期的细胞培养。现在,植入物的性质研究间充质干细胞(msc) [12)与他们固有的分化骨、结缔组织和肌肉组织细胞中,以及在其他中胚层细胞(13]。msc的增殖的能力在体外(14)允许使用msc移植的细胞毒性测定化学成分和表面形态的分析。这些研究可以确定成功的细胞增殖的必要条件,例如,在再生的骨性缺陷(14)或血管壁(15),最大可能可以使材料在细胞增殖的生物相容性的表面电阻。

工作的目的是研究镍钛的生物相容性标本被特殊机械、电化学和HDII方法及其对间充质干细胞的增殖和细胞毒性的影响。

2。材料,表面处理方法和研究技术

2.1。材料和表面处理方法

要测试的材料是80年的两个系列的扁钢标本的商业TiNi1合金(MATEKS、俄罗斯)。理化测试镍钛标本(14标本系列)和生物测试(66年一系列标本)平坦的盘子尺寸1.6×10×15毫米3。生物测试,有两种类型的标本被surface-NiTi-A NiTi-B。

表面处理包括两个步骤:

步骤1。(HNO蚀刻在一个解决方案3和高频加热到3/1的比例) = 50°C 3分钟;

步骤2。金属光泽电解抛光溶液(CH3羧基和HClO4在一个比例的3/1)冷却 = 273 K (0°C)电压 = 30 V。

表面处理B它包括三个步骤:

步骤1。(HNO蚀刻在一个解决方案3和高频加热到3/1的比例) = 50°C 3分钟;

步骤2。High-luster机械抛光Sapphirre 550 grinder-polisher (ATM GMBH,德国)。标本被置于特殊的金属杯,杯子里满是环氧树脂,室温保存 在一天内完成环氧固化。此后,标本在碳化硅磨磨削箔(ATM GMBH,德国)与粒度逐渐减少,从100年到1.2±0.3μm和供应的水加热到 = 303 K (30°C)的磨削表面。水作为润滑剂的作用,同时作为一个加热器来排除马氏体相的过程。研磨表的旋转的速度 = 150转;每个粒度级别的研磨时间 = 5 - 8分钟(表面平和的点)。在最后阶段,标本被抛光与生物钻石抛光布α穿孔纸浮雕润滑剂(LAM计划,法国)的耐磨性9μm。抛光表的旋转的速度 = 150转;high-luster抛光时间 = 2 - 5分钟。

步骤3。金属光泽电解抛光溶液(CH3羧基和HClO4在一个比例的3/1)冷却 = 273 K (0°C)电压 = 30 V。

离子注入实现标本的DIANA-3(国际植检某人RAS、俄罗斯托木斯克16- - - - - -18与Si)离子离子注入机,钛,锆单组分脉冲离子光束(使用碘Ti和Si阴极)条件下无油注入和高真空(~ 10−6Pa)。这种方法被称为高剂量离子注入(HDII) [19- - - - - -22]。植入的离子束治疗与Si表面镍钛层,钛或锆离子的影响 = 2×1017厘米−2平均60 kV的加速电压和脉冲重复频率为50 Hz。在离子注入样品的温度不大于373 - 424 K。标本进行离子束治疗NiTi-A和NiTi-B标本生物测试等粗糙度不同,我们准备八系列镍钛标本不同的化学成分、形貌和粗糙度。一系列的标记中使用的标本与不同表面改性的工作表1。

表1
类型和描述镍钛的表面处理标本。

调查是由设备的共享使用中心(往下)的“纳米技术”国际植检某人RAS。狮子座EVO的表面形态进行了分析50扫描电子显微镜(德国蔡司)和一个200年Axiovert垫光学显微镜(德国蔡司)与光明,暗场成像和微分干涉对比(DIC)的可视化对象以最小的表面粗糙度值的差异。试样的相组成进行了分析在DRON-7 x射线衍射仪(Burevestnik、俄罗斯)。逐层元素分析进行一个Shkhuna-2俄歇能谱仪(NR TPU、俄罗斯)。探测电子束的直径是~ 1μ~ 3 keV m和电子能量。在俄歇谱记录,电子束光栅是10×10μ米2。的能量分辨率分析仪是0.7%。目标材料气急败坏的一层一层地与一个基于“增大化现实”技术的离子束的能量3 keV和直径1毫米。目标的溅射率材料2 - 3 nm /分钟。表面粗糙度和表面处理质量的分析和可视化的表面缺陷和材料的断裂痕迹进行3 d光学interferometer-profilometer 5000新视图(美国Zygo)的表面轮廓精度±1海里。层表面的显微硬度标本上测量DM8显微硬度测试仪(Affri、意大利)。

标本被检查在体外大鼠骨髓间充质干细胞的2nd通道。的细胞培养 mem培养基含有10%的胎牛血清,谷酰胺和100年的200毫米μ克/毫升的庆大霉素(Biolot、俄罗斯)6 -和12-well塑料托盘(Nunc、丹麦)37°C在大气中5%的股份有限公司2饱和含水量。在测试标本直接接触msc。细胞的生存能力是由细胞计数在Goryaev室根据(11),在MTS试验(23)根据(24]。

的化学成分和性质的影响镍钛表面msc的增殖培养在体外不同改性镍钛标本决心与msc的特征属性:增殖和形态13]。的细胞毒性作用对大鼠骨髓msc估计的标本的细胞培养的可行性测试标本72 h和7和14天。在这项研究中,进行了两种类型的测试。

测试类型我
细胞被播种到6-well托盘50×10的密度3cell /厘米2,24小时后,标本放在井和继续培养。72小时后,通过细胞计数细胞生存能力估计Goryaev室和MTT测试(3 - 4 5-dimethylthiazol-2-yl 2, 5-diphenyl溴化四唑)。Goryaev室的细胞计数,附加的细胞被0.25 - % trypsin-EDTA解决方案(Biolot、俄罗斯)在2 - 5分钟。细胞数在150年大广场。MTT-test,洗出液光密度的整除测量在912年一个阿波罗8号磅微型板块光度计(Berthold技术GmbH Co,公斤,德国)在620年和570年四个迭代的波长纳米排除细胞碎片的影响。细胞生存能力估计的百分比。细胞控制井井没有标本(细胞)。

测试二型
细胞被播种到6-well托盘的密度5×103cell /厘米2,24小时后,标本放在井和继续培养。7和14天后,细胞生存能力是通过细胞计数Goryaev室和MTT测试如上所述。细胞控制井井没有标本(细胞)。

细胞培养的形态学与修改后的镍钛标本测定表面使用一个Axiovert 40度光学显微镜(德国卡尔蔡司)。

MSC增殖效率评价的样品表面,标本放在12-well托盘和悬浮细胞额定的5×103cell /厘米2被转移到井。经过14、18和22天,标本从独立的细胞转移到新井和冲洗;细胞标本的数量估计通过细胞计数Goryaev室去除后的细胞标本如上所述。

可视化的细胞和评估他们的形态和人口密度的标本,使用msc第二通道;他们用pEGFP-N1转染质粒DNA(美国Clontech实验室,Inc .)含有绿色荧光蛋白(GFP)基因的使用TurboFect转染试剂(Fermentas、生命科学公司,加拿大)指定的制造商。在考试之前一个Axioimager M1荧光显微镜(德国卡尔蔡司)过滤器9号和49岁的培养基与DAPI染色(1毫克/毫升)和孵化10分钟规定的制造商(σ,美国)。图像被三洋6975 CCD彩色摄像机。

统计数据处理是通过一个标准的过程25]。一般指的是估计的置信区间 。

3所示。研究结果与讨论

3.1。Structural-Phase州的镍钛表面离子注入前后层

x射线衍射数据相组成和参数细晶体结构的镍钛离子注入前后近地表层展示在表2。从表2在图和衍射模式1x射线衍射分析未能透露任何离子注入层下的相成分的变化,这是解释为低辐射剂量,因此间隙离子密度低。近地表层的相组成所有标本都是一样的,特点是~ 95卷。%的B2阶段和~ 5卷。%的钛4倪2OX阶段。B2阶段的晶格参数 = 3.007±0.007及其composition-Ti对应49倪51。(图前的衍射模式标本1曲线(图1)和之后1曲线2 - 4)离子注入揭示非常强烈的山峰 相比峰值 和 ,没有峰值 ,superstructural山峰的存在 和 由于B2的初始阶段,使用一个纹理的纹理轴接近 离子注入后保持不变。

表2
表面离子注入层中掺杂元素浓度和平均表面粗糙度(粗糙度值参数)的镍钛标本。

图1
镍钛的衍射模式标本的表面采用不同的方法:(1)用电解法抛光镜面NiTi-B表面;(2)、(3)、(4)NiTi-B表面植入Zr - (BG)、Ti (BH),分别和Si (BJ)离子光束。

当植入钛和锆金属离子、镍钛表面层次的特点是平面应力状态不观察辐照前的标本。相反,在近地表层弹性应力状态植入硅离子检测到不对称的成像,它允许估计积分特性,或不对称的成像和掠射角减少 。这个结果非常重要,因为表面活化物质,包括通过创造弹性表面应力状态层,影响耐蚀性和生物相容性的材料。

3.2。表面物理化学性能的镍钛离子注入前后标本

层表面的镍钛试样具有相同的初始化学成分离子束治疗前,标本被在同一电解质电解抛光完成,在相同的抛光方式。图2展示了深入元素浓度分布的俄歇电子能谱(AES)获得的镍钛(图前标本2(一个))和离子束辐照后(数字2 (b)- - - - - -2 (d))。见过离子束辐照,镍钛表层的厚度5 - 10 nm包含60 - 40。%的碳和20。%的氧浓度的降低几乎为零的深度~ 40 - 50 nm。这些元素参与形成生物惰性oxide-carbide电影(26)通常耗尽在镍相比,它的浓度在更深的镍钛层,因此这部电影可以是一个势垒层的道路上金属离子周围biomedium渗透。离子束辐照后很小接近累积剂量(表1),无论植入离子的类型、标本的外层是富含多达50 - 60。%的氧均匀分布层深度从15 ~ 25 nm,更重要的是,它是完全免费的(在设备的灵敏度水平)的镍。在深~ 5 nm,氧浓度急剧降低~ 10。%,在接下来的30 - 50纳米层的厚度,它几乎没有变化。相反,辐照试样表面的碳原子百分比减少甚至迅速消失在一个2 - 3倍~ 10 nm的深度。换句话说,AES分析的结果表明,离子束修改任何离子类型用于工作确保总厚度的镍钛表面的氧化层 nm,氧化膜,只包含少量的碳和完全自由的镍形成表面的标本。应该注意的是,在个别情况下,位错植入没有机械负荷下使用,其表面可以有10 ~ 30 nm oxide-carbide层厚度提供完整的钝化镍钛的合金(27,28]。

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图2
镍钛样品表面的化学成分(元素)前(a)和改性后与锆(b)、Ti (c)和Si (d)离子光束。俄歇电子显微镜。

镍镍钛表面损耗的影响层(从这些层到倪去除竞争)离子束治疗后观察在早些时候29日- - - - - -31日]。在我们的观点,这种效果不是归功于选择性倪从表面溅射,乍一看似乎从化学元素分布曲线AES法获得的数据2 (b)- - - - - -2 (d)),但主要是以下两个因素。电子-正电子湮灭的数据显示(EPA)光谱(32),空位形成能( 的钛和镍)质子B2阶段 = 电动汽车和 分别为电动汽车。发现B2阶段稳定地区的浓度平衡空缺的倪子格远高于Ti子格: = 1×10−9和 = 1×10−12分别;结论是自然TiNi中的扩散机制是空置的。这些结果表明镍原子因此大多数移动,因为他们的空位浓度较高子格让他们优先移动。另一方面,最常见的一种固体的表面辐照效应是高浓度的非平衡缺陷,主要辐射诱导空缺,在近地表层(33]。来推动这一非平衡热力学平衡系统是在Ti的重新分配职位空缺和倪格及其转向主要沉满同步辐射诱导的表面(提升)扩散的目标(Ti和Ni)和间质(我)原子在一个方向相反的表面。nickelide钛,镍原子的高流动性必将提供更多明显的重新分配镍原子改性层的钛原子相比,实际上这是我们观察离子束辐照后,这最终会导致释放倪从表层的深度20 - 30 nm。

AES方法未能发现植入表面化学元素层由于小辐射剂量。因此,这些元素的浓度估计的能量色散微量分析。根据分析,掺杂离子注入层中元素浓度不大于0.5。%(表2,图3)。应该注意的是,最高的掺杂元素浓度的表层发现中最轻的植入硅的重要集中在一个较小的累积剂量几乎是钛和锆的两倍。

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图3
扫描电镜的图像表面的离子注入和x射线光谱镍钛标本:(a)、(b):锆离子(NiTi-BG)、(c), (d):钛离子(NiTi-BH)和(e), (f):如果离子(NiTi-BJ)。
3.3。表面形貌和粗糙度的镍钛离子注入前后标本

表面形态的分析化学处理后的镍钛标本(A),电化学治疗(B)和离子注入(G H, J)表明,NiTi-A标本(图4(一))最高粗糙度和NiTi-B标本(图4 (d)粗糙度(表)最低的2)。这两种治疗导致表面微凸体的准周期的分布特点和凹陷与各自的平均时间的30 - 100和5 - 10μ在试样表面。数字图像的比较(图4),这给量化地形数据和光学图像(图5NiTi-A标本的表面(图4(一),数据5(一个)和5 (b)(图)和NiTi-B试样表面4 (d),数据5 (c)和5 (d))表明,第一个粗糙度范围(30 - 100μ米)对应于相邻颗粒之间的空隙的B2阶段镍钛合金,和第二个粗糙度范围欠几个因素:颗粒大小和颗粒间的间距在Ti2倪阶段,B2阶段的晶界宽度在化学和电化学治疗,和违规行为由于表面缺陷分布不均匀性和表面蚀刻不均匀性有关。

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图4
在每一行从左到右是一个三维图像,2 d图像,和镍钛表面的方向 - - - - - - 在2 d图像;光学轮廓测量,最终治疗(表1):(a)化学蚀刻(a)、(b)修改与锆离子光束(AG)、(c)修改与钛离子光束(啊),(d)机械抛光、电解抛光(b)、(e)修改与钛离子光束(BH)和(f)改性硅离子光束(BJ)。
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图5
光镍钛样品表面的图像在不同类型的治疗后(表1):化学腐蚀与后续电解抛光(a) (b), high-luster机械抛光与后续电解抛光(c)——(d)和离子修改NiTi-B标本与锆离子(e)、钛离子(f)和硅离子(g)的影响(在所有情况下) = 2×1017厘米−2。

离子束治疗,同时保持主表面轮廓,导致额外的样品表面的碎片减少大小的结构元素(片段)的主要阶段子结构100 - 300 nm(数字4 (b),4 (c),4 (e)和4 (f),数据5 (e)- - - - - -5 (g))。最顺利的标本的分裂导致粗糙度有所增加,最初的粗糙NiTi-A标本减少。应该注意的是,类似,但更明显的效果观察锆离子注入NiTi-A电线的直径60、90和200μm(图6)。这些表面轮廓和形态的变化材料辐照离子的平均能量~ 50 - 60 keV欠目标材料的原子溅射(34),包括溅射的光氧和碳原子吸附在表面,重目标材料的组成部分。在这种情况下,光原子,作为一个规则,从表面,而表面的重原子再沉淀从而改变他们的表面分布和景观。原子层的数量100 - 300年参与这个过程可以根据影响离子的能量(34]。影响离子的能量取决于加速电压和离子的质量(17];因此,离子越重,越深气急败坏的层。与离子的平均能量束照射,用于我们的工作,主要目标组件的原子(Ti和Ni)被形成等离子云的目标表面,完成辐照,他们再次解决在目标表面上,均匀分布在它,平滑的初始表面凹凸。在我们的观点,正是这种机制,解释了不同粗糙度的定义显然NiTi-A标本处理、锆和钛离子(数字4 (b)和4 (c)、职责)的原子质量差异几乎两倍( , 对氢原子的质量)。

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图6
SEM图像的镍钛丝直径90μ前m (a)、(b)和(c)后,(d)高剂量离子注入与钛离子的影响 = 2×1017厘米−2平均60 kV的加速电压和脉冲重复频率为50 Hz。

注意地形参数的研究特别重要的生物相容性和细胞培养的材料,因为细胞大小和特定的表面粗糙度参数接近表面的细胞增殖提供有利条件医疗材料(34]。

3.4。影响锆、钛、镍钛表面的硅离子注入层msc的增殖特性

经过培养的大鼠msc与耳蜗NiTi-A NiTi-B标本和表面72 h和7和14天,没有可靠的活细胞的数量之间的差异被发现在测试和控制井,直方图图就证明了这一点7。图中看到,MTT测试(数字7(一)和7 (c)Goryaev室)和标准细胞计数(数字7 (b)和7 (d))给予密切的估计可行的细胞在文化井。分析这些数据还表明,细胞的数量联系NiTi-A和NiTi-B标本的表面不依赖于时间。因此,总共的结果指出,没有有毒行动的标本材料MSC增殖。

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图7
NiTi-A和NiTi-B标本的细胞毒性:MTS试验(a)和细胞计数Goryaev室(b);MSC增殖效率与NiTi-A NiTi-B标本:MTT测试(c)和细胞计数Goryaev室(d)。

培养的msc NiTi-AG /啊/ AJ和NiTi-BG / BH BJ标本被离子光束(在某些锆、钛、和Si表面浓度),这些标本的表面上透露,离子束治疗不影响标本的生物相容性毒性指数。修改后的所有系列的标本没有透露任何明显的细胞毒性行动。这是就是缺乏可靠的数量之间的差异与镍钛活细胞培养标本和细胞中发现控制井(图8)。在标准的细胞计数活细胞估计Goryaev室(图8(一个)),在MTT-test(图8 (b))很近。

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图8
细胞毒性的镍钛标本表面性质不同:MTT测试(a),细胞计数Goryaev室(b);控制细胞培养没有标本(细胞控制井)。

栽培和没有(控制井)离子注入样品也没有透露任何相当大的差异的效率MSC增殖为所有类型的测试标本,就是明证细胞计数Goryaev室和MTT测试(图9)。细胞的生存能力在所有情况下~ 95%,相比之下,这在普通条件下的细胞培养的可行性没有标本。

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图9
MSC增殖效率与镍钛标本:MTT测试(a),细胞计数Goryaev室(b);控制细胞培养没有标本(细胞控制井)。

与离子注入标本培养时,细胞附着在表面保留他们的成纤维细胞的形态和功能扩散和殖民地的形成。殖民地的数量增长与测试样本与殖民地的数量被发现在培养的细胞标本(表3)。

表3
殖民地的形成效率的msc与镍钛标本培养不同的化学成分和表面粗糙度。总结了每种类型的数据三个标本。

根据数据的光学显微镜,msc与耳蜗NiTi-A NiTi-B并培养标本附着在表面保持其固有的成纤维细胞的形态无论如何培养时间(图10)。


图10
Morofology的msc calctivated NiTi-A NiTi-B标本:没有标本(c)的培养,培养与NiTi-A 3天(1 a)和NiTi-B (1 b);培养与NiTi-A 14天(2)和NiTi-B (2 b)。光学显微镜,放大×50 (c) (1) (1 b)和×100 (2),(2 b)。

发现的表面NiTi-AG /啊/ AJ和NiTi-BG / BH BJ标本留存属性负责MSC依恋和增殖,就是明证MSC殖民地的形成表面荧光显微镜(图中发现11)。大多数的殖民地的表面NiTi-AG啊/ AJ标本是由长方形的细胞(图11(a))。NiTi-BG / BH BJ标本的表面是由单层扁平的圆形细胞形成的不同松动的殖民地(图11(b))。各种细胞的殖民地可以导致MSC与试件材料的特性(主要是表面离子注入层)和明确的MSC前体的选择由物理化学和几何(地形)试样表面的性质。


图11
图像固定msc(当时的殖民地)沾6-carboxyfluorecein二乙酸(6-CFDA)和DAPI镍钛样品表面不同的化学成分和粗糙度;第14天的培养;放大×10;核细胞是绿色的,是蓝色的。
3.5。镍钛试样的表面粗糙度对msc的增殖特性

如上所述,NiTi-A和NiTi-B标本不同表面粗糙度;的表面粗糙度NiTi-A标本的 7类和NiTi-B标本的 - 11类。MSC增殖效率研究的表面NiTi-A NiTi-B标本的化学成分相同,但不同的粗糙度表明,相同培养时间,连接细胞的数量取决于表面粗糙度,就是明证Goryaev室(图中的细胞计数12)。所以,NiTi-A标本细胞的数量是大于NiTi-B标本。获得的数据同意报告的结果(35,36),证明了粗糙表面的生物材料细胞更容易依恋比窒息,这加速了细胞增殖在粗糙表面上。


图12
MSC增殖效率NiTi-A和NiTi-B标本。细胞计数Goryaev室。

荧光显微镜分析表明,msc保留他们的成纤维细胞的形态学表面的NiTi-A和NiTi-B标本(数字13(一)和13(b));然而,细胞分布在试样表面不同的数字13(c)和13(d))。表面的NiTi-A标本,细胞均匀分布形成不间断的层(图13(c)),而表面的NiTi-B标本人口密度低,细胞形成独立的殖民地(图13(d))。


图13
荧光显微镜与eGFP-N1 msc转染质粒DNA在NiTi-A NiTi-B表面。核与DAPI染色;第77天的培养;放大×20 (a)、(b)×10 (c), (d)。

细胞分布形式的封闭和开放的细胞层试样表面可能取决于试样的表面形貌和粗糙度,因为如上所述,他们的化学成分是一样的和无毒的msc。

荧光显微镜的数据的离子注入NiTi-AG /啊/ AJ和NiTi-BG / BH BJ标本MSC栽培示范后,除此之外,最多的细胞发现殖民地Si-implanted光滑表面(NiTi-BJ标本),而表面光滑Zr-implanted (NiTi-BG标本)至少居住着细胞殖民地(表4)。粗糙的Zr -和Si-implanted表面(NiTi-AG NiTi-AJ标本,分别地)几乎是同样的细胞殖民地,但是他们的数量大于NiTi-BG标本。Ti-implanted表面,无论他们roughnessis,由细胞殖民地人口几乎相同,但他们的数量大于上表面的NiTi-BG NiTi-AG NiTi-AJ标本和小于NiTi-BJ标本的表面。换句话说,一个明确的趋势规律变化的殖民地标本上观察到的数量根据物理化学和几何(地形)离子注入表面的属性。

表4
殖民地的形成效率的msc培养表面的镍钛标本不同化学成分和粗糙度。总结了每种类型的数据三个标本。

与离子注入培养标本时,msc是附着在表面保留他们的成纤维细胞的形态和功能扩散和殖民地的形成。殖民地的数量增长与测试样本与殖民地的数量被发现在培养的细胞标本(表3)。因此,试样对殖民地的形成没有影响,无毒msc。

根据表中提供的数据3,镍钛标本对殖民地的形成没有影响和无毒msc。因此,可以认为,不同数量的殖民地在试样表面欠个人和独特的物理化学、形态学、和地形属性由适当的表面处理,并确保有可能负责生存能力的细胞表面:依恋,蔓延,随后的扩散。

发达试样的表面粗糙度增加细胞粘附到试样表面(37),因为大量的细胞外基质粘附蛋白上的粗糙表面比这大得多的顺利(38]。在种植在相同条件下,最初的粗糙表面NiTi-A标本可能吸附更多的蛋白质分子从培养基比最初涉及在细胞粘附表面光滑的NiTi-B标本。同时,粘附蛋白吸附的程度从血清培养基较高粗糙表面比光滑的(39]。可想而知,表面粗糙度水平NiTi-A和NiTi-AG啊/ AJ标本表面离子注入层使可能成为所需的细胞外基质细胞粘附有规律的空间组织相比,形成表面的NiTi-B和NiTi-BG / BH / BJ标本表面离子注入层。所示(39),最好的粘附和增殖的细胞是由纤连蛋白分子的空间相互关系欠粗糙度由于颗粒大小~ 200 nm离散而非纤连蛋白分子吸附在光滑表面或表面粗糙度的不同大小的颗粒。

4所示。结论

因此,研究结果允许以下的结论。(1)表面的化学和物理参数的所有标本检查表明,离子束治疗前两NiTi-A NiTi-B系列的样本是一样的在化学成分和只在形貌和粗糙度水平是不同的。离子束治疗变化不仅试样表面上的化学成分,而且表面形态,在最光滑的表面粗糙度的增加大大和粗糙的表面,相反,会降低。(2)实验表明,无论是耳蜗NiTi-A NiTi-B标本,并和离子注入NiTi-AG /啊/ AJ和NiTi-BG / BH BJ标本显示细胞毒性大鼠msc行动。此外,它表明镍钛样品表面的化学成分离子注入前后不产生任何破坏行动msc。同时,实验表明NiTi-A和NiTi-B标本未能刺激msc的增殖,这使得假设bioinertness表面的层。相反,NiTi-AG /啊/ AJ和NiTi-BG / BH BJ标本表面离子注入层显示属性有利于msc的表面扩散。详细的研究这些标本预计在不久的将来。

确认

某人的工作在项目执行RAS。III.20.3.1 57和由国家教育部合同支持俄罗斯联邦和科学。16.740.11.0140。