بررسی رشد و چسبندگی سلول های استئوبلاست بر روی ایمپلنت های دندانی اصلاح سطح شده با نانولوله های دی‌اکساید تیتانیوم به‌روش آنودایزینگ

خلاصه فارسی

هدف از تحقیقات فعلی دندانی طراحی بیومواد است که القای بهبود کنترل شده، هدایت شده و سریع باشد. بکارگیری از نانولوله تیتانیا (TiO2) یا TNT ها بهدلیل ویژگیهای منحصر به فرد نظیر سطح ویژه بالا و توانایی نشان دادن پاسخ سلولی مثبت، به‌عنوان یک ماده‌ی کاشتنی در حال افزایش است. با این حال، برای دست‌یابی به این اهداف، و درک بهتر از رویدادها در سطح مشترک استخوان/ ماده و به توسعه‌ی مواد و رویکردهای جدیدی که یکپارچگی استخوانی را ارتقاء می‌دهند، نیاز است. مواد و روشها. آرایه‌های نانولوله تیتانیا با موفقیت با روش آنودیزاسیون دیسک Ti در یک الکترولیت حاوی اتیلن گلیکول (EG)، فلوراید آمونیوم (0/3 درصد وزنی NH4F) و آب دیونیزه (2 درصد حجمی H2O) سنتز شدند. از یک منبع تغذیه dc ثابت در 80 ولت در فرآیند آنودایزاسیون با زمان‌های مختلف آنودایزاسیون استفاده شد. نمونه‌های حاصل در دمای 550 درجه‌ی سانتی‌گراد به‌مدت 3 ساعت آنیل شدند. آرایه‌های نانولوله TiO2 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و زاویه‌ی تماس (CA) مورد مطالعه قرار گرفتند. نانولوله‌های تیتانیای تهیه شده دارای قطر 30-130 نانومتر می‌باشد. حداقل قطر آرایه‌های نانولوله TiO2 تقریباً 30 نانومتر برای 10 ساعت فرآیند آنودیزاسیون بود. سلول‌های استخوانی استئوسارکوم انسانی (MG-63) تهیه و روی این سطوح به همراه سطوح شاهد کاشته شدند. تکثیر سلولی، استئوکلسین (OC) و آلکالین فسفاتاز (ALP) فعالیت سلول‌های MG-63 بر روی نمونه‌ها محاسبه و در محیط آزمایشگاهی مقایسه شد. یافته‎ها. تصاویر FE-SEM از نانولوله‌های تیتانیا وجود ساختارهای لوله‌ای کشیده را نشان می‌دهد. نتایج ما نشان می‌دهد که سطوح نانولوله‌ای تیتانیا الگوی مطلوبی برای رشد و نگهداری سلول‌های استخوانی فراهم می‌کنند. نتایج آزمون MTT بیانگر زنده مانی مناسب سلول‌های MG-63 بود. سلول‌های کشت شده بر روی سطوح نانولوله‌ای چسبندگی، تکثیر، فعالیت OC و ALP بالاتری را روی سطوح آلیاژ تیتانیوم نشان دادند. نتایج زیست سازگاری آزمایشگاهی نشان می‌دهد که تیتانیا نانولوله‌ای سمیت سلولی ندارد. نتیجه‎گیری. مسیرهای ساخت نانوساختارهای تیتانیا در دسترس و مقرون‎به‎صرفه هستند که امکان تحقق توپولوژی‎های مورد نظر را روی ایمپلنت‎های دندانی غیر مسطح فراهم می‎کنند. با افزایس سطح در دسترس سلول، امکان رشد و چسبندگی سلول بر روی ایمپلنت افزایش یافته و مشکلات ناشی از عدم استئواینتگریشن مناسب به حداقل ممکن خواهد رسید.

عنوان انگليسی

Evaluation of the growth and adhesion of osteoblast cells on surface-modified dental implants of titanium dioxide nanotubes with electrochemical anodizing method

خلاصه انگلیسی

INTRODUCTION. A goal of current dental biomaterials research is to design implants that induce controlled, guided, and rapid healing. Titania (TiO2) nanotube or TNTs is gaining prominence as an implantation material due to its unique properties such as high specific surface area and the ability to exhibit positive cellular response. To achieve these goals, however, a better understanding of events at the bone–material interface is needed, as well as the development of new materials and approaches that promote osseointegration. Using anodization, titania interfaces can be fabricated with controlled nanoarchitecture. MATERIALS AND METHODS. TiO2 nanotube arrays were successfully synthesized by the anodization method of Ti6Al4V disc in electrolyte containing the mixtures of ethylene glycol (EG), ammonium fluoride (0.3 wt % NH4F) and deionized water (2 Vol % H2O). A constant dc power supply at 80 V was used anodization process with different anodizing times. The resultant samples were annealed at 550 °C for 3 h. TiO2 nanotube arrays were studied by field emission scanning electron Microscope (FESEM), Atomic Force Microscopy (AFM) and contact Angle (CA). The prepared TiO2 NTs has diameter in 30-130 nm. The minimum of diameter TiO2 nanotube arrays was approximately 30 nm for 10 h of anodization process. Human osteosarcoma bone cells (MG-63) were prepared and planted on these surfaces along with control surfaces. The cell proliferation, osteocalcin (OC) and alkaline phosphatase (ALP) activity of MG-63 cells on samples were calculated and compared in vitro experiments. RESULTS. FE-SEM images of TiO2 NTs exhibited the presence of elongated tubular structures. Our results indicate that the nanotubular titania surfaces provide a favorable template for the growth and maintainence of bone cells. The results of the MTT assays showed the viability of MG-63 cells. The cells cultured on nanotubular surfaces showed higher adhesion, proliferation, OC and ALP activity on titanium alloys surfaces. In vitro biocompatibility results suggest that nanotubular titania does not Cytotoxicity. CONCLUSION. The fabrication routes of titania nano-architectures are flexible and cost-effective, enabling realization of desired platform topologies on existing non-planar dental implants

Document Downloads