钛酸盐纳米线控制细胞的粘附及其活性

发布时间：2020-01-17 11:51

【摘要】：控制细胞与生物材料的互动在植入器械包括药物输送系统,生物感应器等方面的应用是非常渴望的。目前对于开发能够限制细胞的粘附以及活性的新材料有着较大的期待。通过水热法在钛片表面制作钛酸盐纳米线支架,研究了钛酸盐纳米线对MG63成骨细胞粘附、增殖、分化的影响。结果显示,与光滑组钛片比较在纳米线表面有较少的细胞粘附,扫描电镜观察可见仅有少量细胞被纳米线穿刺并固定在纳米线表面,并且细胞形态呈不规则的长条形,免疫荧光染色显示细胞不能形成细胞骨架并且细胞形状不规则;随后的细胞增殖也受到了明显的抑制;碱性磷酸酶以及RUNX2活性检测发现纳米线组细胞其分化能力也相应减弱。纳米线表面细胞早期粘附以及增殖及分化功能受到严重抑制。这种抗细胞粘附的纳米结构在药物缓释系统以及生物感应器等方面有应用价值。
【图文】：

·3396·稀有金属材料与工程第46卷图1纳米线的FE-SEM及TEM照片Fig.1FE-SEM(a)andTEM(b)imagesofTiNWs图2纯钛片及纳米线的XRD图谱Fig.2XRDpatternsofflattitanium(a)andtitanatenanowirescaffolds(b)图3纯钛以及纳米线表面（TiNWs）亲水性接触角Fig.3Watercontactanglesonflattitanium(a)andTiNWs(b)图4纯钛及纳米线组不同时间点蛋白吸附能力Fig.4ProteinadsorptivecapacityofflattitaniumandTiNWsassessedusingamodelproteinSEM以及荧光显微镜进行观察，如图5a,5b所示经过24h培养后在钛片表面有大量细胞粘附，细胞相互接触并伸出丝状伪足和板状伪足粘附在钛片表面，然而仅有较少的细胞粘附在纳米线表面，细胞呈不规则形状，少见伪足伸出并可见有纳米线穿透细胞，并且细胞没有粘附到基底表面而是被固定在纳米线表面。图5c,5d为MG63细胞粘附在钛片以及纳米线表面的免疫荧光(IF)照片。可见，，细胞在钛片表面相对较大铺展更好，并可形成明显的细胞骨架，而在纳米线表面细胞伸展不规则也不能形成压力纤维。2.4细胞粘附能力的比较早期细胞粘附结果如图6所示，在2个选定的时间点纳米线组细胞核数量均明显少于光滑钛片组。如图7所示2组之间在2个时间点存在显著差异，光滑钛片组显著多于纳米线组。2.5细胞增殖能力的检测细胞增殖能力通过MTS法来检测如图8所示。与光滑钛片组比较，在1，4d2个时间点纳米线组细胞增殖能力明显低于光滑钛片组（P＜0.01)。FE-SEMabFE-SEMTEMTiTiNWsab10203040506070802/(o)abInetnstiy/.au.Titanate161224Time/h20151050roPteindsAoprion/%tTiTiNWs

·3396·稀有金属材料与工程第46卷图1纳米线的FE-SEM及TEM照片Fig.1FE-SEM(a)andTEM(b)imagesofTiNWs图2纯钛片及纳米线的XRD图谱Fig.2XRDpatternsofflattitanium(a)andtitanatenanowirescaffolds(b)图3纯钛以及纳米线表面（TiNWs）亲水性接触角Fig.3Watercontactanglesonflattitanium(a)andTiNWs(b)图4纯钛及纳米线组不同时间点蛋白吸附能力Fig.4ProteinadsorptivecapacityofflattitaniumandTiNWsassessedusingamodelproteinSEM以及荧光显微镜进行观察，如图5a,5b所示经过24h培养后在钛片表面有大量细胞粘附，细胞相互接触并伸出丝状伪足和板状伪足粘附在钛片表面，然而仅有较少的细胞粘附在纳米线表面，细胞呈不规则形状，少见伪足伸出并可见有纳米线穿透细胞，并且细胞没有粘附到基底表面而是被固定在纳米线表面。图5c,5d为MG63细胞粘附在钛片以及纳米线表面的免疫荧光(IF)照片。可见，细胞在钛片表面相对较大铺展更好，并可形成明显的细胞骨架，而在纳米线表面细胞伸展不规则也不能形成压力纤维。2.4细胞粘附能力的比较早期细胞粘附结果如图6所示，在2个选定的时间点纳米线组细胞核数量均明显少于光滑钛片组。如图7所示2组之间在2个时间点存在显著差异，光滑钛片组显著多于纳米线组。2.5细胞增殖能力的检测细胞增殖能力通过MTS法来检测如图8所示。与光滑钛片组比较，在1，4d2个时间点纳米线组细胞增殖能力明显低于光滑钛片组（P＜0.01)。FE-SEMabFE-SEMTEMTiTiNWsab10203040506070802/(o)abInetnstiy/.au.Titanate161224Time/h20151050roPteindsAoprion/%tTiTiNWs

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本文编号：2570592