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以火焰噴塗氫氧基磷灰石混摻鍶鎂於牙科植體

為了解決XSR155的問題，作者王政揚 這樣論述：

氫氧基磷灰石在現今被廣泛地使用在骨整合研究，對於人體骨骼的組成元素非常相似。過往研究中已證明鍶與鎂微量元素摻雜混入氫氧基磷灰石中，會促進骨母細胞與骨細胞的貼附與增生。本實驗研究macro等級之多孔性的氫氧基磷灰石結構中，鈣離子位置會被鍶與鎂部分取代，利用化學濕式合成法來合成所需微摻元素之粉末，鍶與鎂以不同莫耳比例(0.5, 1, 5, 10 mol%)摻雜其中(xSr-yMg-HA)，接著將粉末進行材料鑑定。材料鑑定分為以X光繞射圖譜分析(XRD)偵測散射角10~60度中的特徵峰比對JCPDS card；利用傅立葉轉換紅外光譜分析(FTIR)與拉曼光譜分析(Raman)則是鑑定分析主要官能基

磷酸根(PO43-)、氫氧基(OH-)是否存在；而使用掃描式電子顯微鏡(SEM)可以觀察粉末顆粒表面的微觀現象，摻雜鍶與鎂之微量元素，其形狀會呈現棒狀與團塊狀的差別；再用X射線光電子能譜分析(XPS)去分析量測元素摻雜比例是否正確和鈣磷比的比例範圍。運用火焰噴塗薄膜技術，將粉末噴塗覆蓋於細胞所需之純鈦基材與動物實驗所需之牙根表面，來進行生物相容性試驗。實驗細胞株為人類胚胎上顎間質細胞(HEPM cells)，利用此細胞來研究本實驗中其合成材料的生物相容性與生物活性。在細胞存活率分析(MTT assay)與鹼性磷酸酶試驗(ALP assay)，實驗天數為第3、7、11天，發現在第11天時5Sr-

5Mg-HA組(Sr0.5Mg0.5Ca9 (PO4)6(OH)2)的細胞生長與礦化情況最佳，ALP蛋白含量高達65 ng/µl；即時定量聚合酶鏈鎖反應(Real-time PCR)去分析基因的層次，可以發現上游轉錄因子RUNX2與礦化調控基因OPN、OCN，5Sr-5Mg-HA組之DNA產物量在第11天時最為明顯；偵測蛋白質表現含量的西方墨點法(Western blot)，5Sr-5Mg-HA組的RUNX2與OPN蛋白質表現，在時間點第11天時表現含量增加；利用人類骨鈣素即時定量ELISA試劑組(Human Osteocalcin Instant ELISA Kit)將OCN蛋白質表現定量，

也發現在第11天時與各組比較，具有顯著差異，OCN蛋白質含量約18.5 ng/ml，也印證基因分析表現的一致性。 除了材料鑑定和體外細胞分析測試(in vitro)之外，本實驗也進行了相關動物實驗(in vivo)的研究，各別為市售Ti植體、HA-Ti植體與5Sr-5Mg-HA-Ti植體等三組進行實驗。在植牙實驗的時間點2、4、8週分別皮下注射骨螢光染劑標定，以觀察不同時間點之骨新生，可以發現5Sr-5Mg-HA組在各時間點與他組比較，骨新生情況最佳；而觀察期間之植體動搖度，其測量處為頰舌側與近心遠心側部份，各組都符合臨床上的植體動搖度範圍；在動物犧牲後取得之標本，以X光與micro CT計

算骨覆蓋率(BC%)、骨量(BV)、骨密度(BMD)、植體-骨組織接觸面積(BIC)；在第8週的骨覆蓋率比較，對照組HA-Ti植體(84.46±5.27%)和實驗組5Sr-5Mg-HA-Ti植體(86.61±3.18%)兩者無顯著差異，但與空白組Ti植體(73.67±3.43%)比較則有顯著差異；而骨量、骨密度、植體-骨組織接觸比率，在時間點2、4、8週觀察，三組皆無顯著差異；再以脫鈣(Hematoxylin-Eosin Staining)、非脫鈣研磨染色(Stevenel’s blue & Alizarin red S Staining)與骨螢光染色(Bone Fluorescence La

bel)實驗觀察組織切片，可以發現5Sr-5Mg-HA組之骨整合最佳。藉由體外細胞實驗與動物實驗進行全面的生物相容性測試與骨整合分析，準確評估在生物方面的合成材料之優缺點，以準備未來臨床方面之相關研究。