[发明专利]人体细胞在研究医用金属材料腐蚀性能中的应用及医用金属材料腐蚀性能的研究方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学技术领域，尤其是涉及一种人体细胞在研究医用金属材料腐蚀性能中的应用及医用金属材料腐蚀性能的研究方法。

背景技术

当材料植入体内后，通常被视为“异物”，会引起机体的免疫反应，引发免疫细胞(包括中性粒细胞、巨噬细胞等)迁移至植入体周围。中性粒细胞通常最先到达，数量也比较多，占54-64％。中性粒细胞是机体免疫系统的主要效应器细胞，构成机体抵御细菌等微生物病原体的第一道防线。

随着中性粒细胞吞噬作用、NETs(中性粒细胞胞外杀菌网络)等的开始(发生受激行为)，细胞发生呼吸爆发，产生大量的活性氧化物(reactive oxygen species，即ROS)。ROS包括过氧化物(H₂O₂)、超氧化物(O₂-)、次氯酸(HOCl)、氯胺等细胞毒性效应分子。这些活性氧化物很可能会引起钛金属的腐蚀，引发植入体的失效。

对于大部分生物医用金属材料而言，由于腐蚀前后金属的质量变化甚微(一般小于mg级别)，采用重量法测得的腐蚀速率误差较大。

人体细胞存在条件下释放的钛离子浓度比较低，对测试手段灵敏度的要求较高，而目前金属离子浓度测试方法的灵敏度都比较有限，所以溶液分析法的难度也比较大，需要进行科学设计和严谨操作。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种医用金属材料腐蚀性能的研究方法，本发明的第二个目的在于提供人体细胞在研究医用金属材料腐蚀性能中的应用，以缓解现有技术中存在的缺乏系统的研究医用金属材料腐蚀性能的方法的现状。

本发明提供了一种医用金属材料腐蚀性能的研究方法，所述研究方法包括：将人体细胞与所述医用金属材料共培养，然后测定培养溶液中金属离子的浓度。

进一步的，所述人体细胞为人的炎症细胞。

进一步的，所述炎症细胞为中性粒细胞。

进一步的，所述医用金属材料为钛。

进一步的，所述共培养的时间为8h。

进一步的，所述研究方法还包括：将用金黄色葡萄球菌刺激的人体细胞与所述医用金属材料共培养，然后测定培养溶液中金属离子的浓度。

另外，本发明还提供了人体细胞在研究医用金属材料腐蚀性能中的应用。

进一步的，所述应用包括：将人体细胞与所述医用金属材料共培养，然后测定培养溶液中金属离子的浓度。

进一步的，所述应用还包括：将用金黄色葡萄球菌刺激的人体细胞与所述医用金属材料共培养，然后测定培养溶液中金属离子的浓度。

进一步的，所述医用金属材料为钛，所述人体细胞为中性粒细胞。

本发明将人体细胞应用于医用金属材料腐蚀性能的研究中，构建了系统的医用金属材料腐蚀性能的研究方法，能够真实、准确的反应出医用金属材料的腐蚀性能，该方法设计合理、操作简便、结果可靠，应用范围广，适用于多种细胞和多种医用金属，该方法对检测金属离子浓度和预测模型的建立具有重要的参考价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为中性粒细胞在TA2表面的SEM照片(bar＝10μm)；

图1B为中性粒细胞在TA2表面的SEM照片(bar＝1μm)；

图1C为中性粒细胞在TA2表面的SEM照片(bar＝1μm)；

图2A为受激的中性粒细胞在TA2表面的SEM照片(bar＝10μm)；

图2B为受激的中性粒细胞在TA2表面的SEM照片(bar＝1μm)；

图2C为受激的中性粒细胞在TA2表面的SEM照片(bar＝1μm)；

图3A为中性粒细胞在TA4表面的SEM照片(bar＝10μm)；

图3B为中性粒细胞在TA4表面的SEM照片(bar＝1μm)；

图3C为中性粒细胞在TA4表面的SEM照片(bar＝1μm)；

图4A为受激的中性粒细胞在TA4表面的SEM照片(bar＝10μm)；

图4B为受激的中性粒细胞在TA4表面的SEM照片(bar＝1μm)；

图4C为受激的中性粒细胞在TA4表面的SEM照片(bar＝1μm)；