雷射表面處理導引骨細胞單向遷移|陽明大學研究發現新型細胞行為模式
雷射表面處理導引骨細胞單向遷移|陽明大學研究發現新型細胞行為模式
細胞如何在植體表面移動,正影響骨整合的速度與品質
陽明大學牙醫學系進行的一項實驗證實:經 PDL® 雷射處理的鈦金屬表面,會引導骨髓間質幹細胞(hBMSC)呈現**單一方向遷移(mono-directional migration)**的行為,這種「接觸導引現象(contact guidance)」與傳統酸蝕與噴砂(SLA)處理完全不同,可能成為未來加速骨整合的全新線索。
研究設計與方法
- 執行單位:國立陽明大學牙醫學系
- 觀察項目:
- 幹細胞附著能力(adhesion)
- 細胞展延與貼附蛋白 vinculin 表現
- 傷口癒合測試下的遷移能力(wound healing assay)
- 表面處理對照組:
- G 組(研磨處理)
- SLA 組(酸蝕+噴砂)
- PDL® 組(雷射微通道處理)
實驗結果摘要
細胞附著觀察(FOM + SEM)
- 所有表面在 2–24 小時皆出現良好附著,但 PDL® 組細胞排列方向與微通道一致,顯示導引性。
- 雷射表面上的幹細胞展現鋸齒狀(zig-zag)排列,與微米通道結構形成對應關係。
Vinculin 蛋白染色表現
- SLA 與 G 組顯示明顯點狀 vinculin 訊號
- 雷射組則為較線狀或分散型,不呈典型 adhesion complex 模式 → 顯示附著方式可能不同於傳統機制
細胞遷移行為
- 在傷口癒合模型中,雷射微通道與傷口方向垂直(TbLaser-1)組別呈現最佳細胞遷移距離與速度
- SLA 組與 G 組皆為隨機、無方向性遷移,遷移效率最低
臨床應用意涵
這項研究首次提出雷射微米通道對骨細胞遷移行為的直接導引效果,臨床應用潛力包括:
✅ 提升植體周圍骨細胞定向性成長,加快整合速度
✅ 可能有助於早期穩定性建立與早期負重需求
✅ 雷射微通道可結合新一代幹細胞/生長因子技術
研究來源與引用
- 研究報告:Study on the Initial Bone Cell Response to Laser-treated Titanium Surface
- 測試單位:國立陽明大學牙醫學系
- 主持人:黃何雄 教授
- 時間:2017/07/21–2017/12/21