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第42卷第10期 高红媛，周以恒，邱 憬. 模拟过氧化微环境中的钛表面特性及其腐蚀行为研究［J］.
2022年10月 南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（10）：1394-1401 ·1395 ·

test showed that the corrosion resistance of titanium surface oxide film in HBSS+H 2O2 group was the lowest，followed by HBSS+BSA+
H2O2 group，and HBSS+BSA group and HBSS group were the highest. ICP⁃OES revealed that the release of titanium ions in HBSS+
H2O2 group was significantly higher than those in other groups. Conclusion：In the simulated peroxidation microenvironment，H2O2
could destroy the oxide film on titanium surface，aggravate the corrosion behavior of titanium and trigger the release of titanium ions.
When BSA and H2O2 act together，BSA could inhibit the corrosion of titanium surface by H 2O2.
［Key words］ titanium；corrosion；hydrogen peroxide；bovine serum albumin
［J Nanjing Med Univ，2022，42（10）：1394⁃1401］

近年来，随着种植成功率的日益提高，越来越多 白可抑制纯钛的腐蚀，保护其免受氟离子等引起
的牙列缺损及缺失患者选择种植的修复方式 ［1-2］ 。 的溶解 ［12-13］ 。在磷酸盐缓冲液（phosphate buffered
纯钛因具有良好的机械性能、生物相容性以及耐腐 solution，PBS）中加入白蛋白会促进钛合金的金属离
蚀性等优点，成为牙科植入物的首选材料。然而在 子释放，促进钛合金的溶解 ，但其对纯钛的影响较
［4］
复杂的口腔微环境中，依然存在一些使钛的腐蚀易 小 ［14］ 。由此可见，蛋白质对纯钛腐蚀行为影响的研
感性增加的不利因素，如局部 pH 值、蛋白分子、微 究结果不完全一致，难以形成共识，仍有待进一步
生物及各类化合物等 ［3-4］ 。因此，为了提高种植义齿 的探索。
的成功率，除了关注钛种植体的骨结合性能，钛金 H2O2和白蛋白各自对钛腐蚀行为的影响已有
属的腐蚀行为研究也具有重要意义。 相关报道。而在口腔内的复杂生理微环境中，两种
由于种植体植入的成功与否和宿主的生理环 因素往往同时存在，并共同作用。Xu等 ［15］ 通过浸泡
境密切相关，氧化性损伤对于手术预后非常关键。 和电化学实验发现，在含H2O2和白蛋白的模拟体液
而众所周知，生物材料容易受到氧化损伤的影响。 中316L不锈钢的腐蚀加速，两者具有协同作用。截
种植体在植入牙槽骨后，便会立即暴露于反应性环 至目前，白蛋白和H2O2共同存在时对钛腐蚀行为的
境中。手术创伤本身，或者种植体以及植入过程中 影响尚未见报道。因此，本实验拟构建模拟过氧化
摩擦产生的颗粒，均可能诱发免疫反应，导致种植 微环境，通过扫描电镜（scanning electron microsco⁃
体周围环境产生大量活性氧（reactive oxygen spe⁃ py，SEM）、X 射线光电子能谱仪（X⁃ray photoelectron
［5］
cies，ROS），进而引发氧化应激 。ROS由活化的巨 spectroscopy，XPS）、电化学腐蚀检测和电感耦合等
噬细胞释放，可在金属表面驱动腐蚀，其中的过氧 离子体发射光谱仪（inductively coupled plasma opti⁃
化氢（hydrogen peroxide，H2O2 ）作为强氧化剂，是上 cal emission spectrometer，ICP⁃OES）研究H2O2和白蛋
［6］
述过程的主要驱动因素 。近年来，H2O2所形成的 白对钛表面特性及其腐蚀行为的影响。
过氧化微环境已被证明能够增强钛的腐蚀易感性，
1 材料和方法
促进钛及钛合金的腐蚀行为，导致钛表面粗糙化，
且氧化膜缺陷增多 ［7-8］ 。本课题组的前期研究亦发 1.1 材料
现，破骨细胞能黏附于钛表面，造成生物腐蚀，导致 纯钛片（99.5%，宝鸡盛辉钛业有限公司），SiC
钛离子的大量释放 。 砂纸（天津南景研磨工业有限公司），BSA（≥98%，
［9］
当种植体植入骨组织后，蛋白吸附是率先发生 Biofroxx 公司，德国），H2O2溶液（3%，广东南国药业
的生物学反应，血液中的蛋白质会在瞬间吸附至钛 有限公司），Hanks’平衡盐溶液（Hanks’balanced
表面，成为后续细胞黏附的基础。因此，种植体周围 salt solution，HBSS）（pH：7.2±0.2，不含氯化钙、氯化
微环境中蛋白质在种植体表面的存在不可忽视。白 镁、硫酸镁和酚红，Gibco 公司，美国），环氧树脂（湖
蛋白是人体血浆中含量最多的蛋白质。诸多研究发 北回天胶业股份有限公司），超声清洗机（广东固
现，血清白蛋白与钛材料的腐蚀关系密切 ［4，10-14］ 。Clark 特超声股份有限公司），细胞恒温培养箱（Thermo
等 ［10］ 研究发现，蛋白质对具有稳定氧化膜的纯金属 公司，美国），恒温水浴箱 HH⁃2（常州金坛良友仪器
如钛的腐蚀几乎无影响。另有研究报道，在生理盐 有限公司），铂片电极、Ag/AgCl 电极（武汉科斯特仪
水中添加牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA） 器股份有限公司），扫描电子显微镜（MAIA3 RISE，
可加速纯钛的静态腐蚀 ［11］ 。其他研究报道，白蛋 Tescan公司，捷克），X射线光电子能谱仪（ESCALAB