雷射微米通道植體18天有效提升植牙關鍵細胞反應

雷射微米通道植體18天有效提升植牙關鍵細胞反應｜台灣大學發表於IJMS的最新研究報告

雷射微通道結構，開啟植體表面處理的新紀元

在植牙技術日新月異的今日，如何提升植體與骨組織的結合速度與穩定性，是所有醫師與研究人員關注的焦點。近期由台灣大學研究團隊發表於國際知名期刊《International Journal of Molecular Sciences (IJMS)》的研究指出，具有雷射製造微米通道結構的鈦金屬表面，在細胞層級展現出令人注目的骨整合潛力。

研究背景與目的

本研究旨在探討 Nd:YVO₄ 雷射在鈦金屬表面產生的微米通道結構（microchannel patterning），是否能提升前骨細胞（pre-osteoblast）在體外的生物反應，進而推論其在臨床上的骨整合效益。

實驗設計與方法

研究材料：三種表面處理植體樣本：

傳統研磨處理（G）
酸蝕+噴砂處理（SLA）
雷射微通道處理（L）

細胞模型：HEPM（人類胚胎腭部間葉幹細胞）
分析項目：細胞增殖、基因與蛋白表現（COL1A1、DCN、TNFRSF11B、SPP1）、礦化能力（Alizarin Red S 染色）

核心發現

1. 細胞增殖提升

雷射處理組（L）在 3 天內的細胞數量，顯著高於其他處理組，顯示微米通道結構能有效促進細胞附著與生長。

2.骨生成基因與蛋白表現增加

L 組在 COL1A1、DCN、SPP1、TNFRSF11B 等骨生成相關基因的 mRNA 與蛋白層級表現皆顯著提升，顯示細胞分化趨勢活化。

3.礦化能力強化

在第 18 天的 Alizarin Red 染色中，L 組出現最多的鈣鹽沉積，顯示其細胞具備更強的鈣化與骨基質生成潛力。

臨床意義與技術應用

這項研究進一步證實了：

PDL^®雷射表面處理形成的微米通道及微奈米結構，不僅能提升細胞層級的生物反應，亦有潛力成為提升骨整合效率的重要創新技術。

相較傳統 SLA 表面，PDL^®雷射處理技術具備以下優勢：

無化學污染：僅使用物理能量處理，表面純淨度高。
高精度結構：能控制通道深度與寬度，有助於誘導細胞排列與導向。
潛力應用於早期負重與高風險患者

原始研究連結與引用

論文標題：Titanium Surfaces with a Laser-Produced Microchannel Structure Enhance Pre-Osteoblast Proliferation, Maturation, and Extracellular Mineralization In Vitro
發表期刊：International Journal of Molecular Sciences (IJMS), 2024
DOI： https://doi.org/10.3390/ijms25063388