硅酸盐基-Cu/Mg生物活性陶瓷促进成骨细胞的成骨性能

发布时间：2024-05-08 21:54

　　背景:硅酸盐生物陶瓷作为组织工程骨支架时促成骨能力不足。研究发现铜、镁等人体所必需微量元素对成骨细胞和成血管细胞具有明显的诱导、刺激作用。目的:探讨掺杂铜、镁元素的多元硅酸盐生物活性陶瓷对成骨细胞增殖和成骨性能的影响。方法:将铜、镁加入硅酸盐生物活性陶瓷中,采用溶胶-凝胶法制备掺铜硅酸盐生物陶瓷、掺镁硅酸盐生物陶瓷与掺铜镁硅酸盐生物活性陶瓷(陶瓷中铜、镁的摩尔百分比均为5%),分别记为CS-5Cu、CS-5Mg、CS-5Cu/5Mg,以硅酸盐生物活性陶瓷为对照(记为CS),利用X射线衍射、傅里叶红外光谱对样本进行表征,检测生物陶瓷表面析晶情况。将成骨细胞分别与4组陶瓷共培养24 h,分析成骨细胞的增殖指数、碱性磷酸酶分泌量、骨桥蛋白和骨钙素基因表达及黏着斑和肌动蛋白表达。结果与结论:①陶瓷矿化结晶能力大小顺序为:CS-5Cu>CS>CS-5Cu/5Mg>CS-5Mg;②成骨细胞增殖指数的大小顺序为:CS-5Cu/5Mg>CS-5Cu≈CS-5Mg>CS;③碱性磷酸酶分泌量的大小顺序为:CS-5Cu/5Mg>CS-5Cu≈CS-5Mg>CS;④骨...

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【部分图文】：

图1各种硅酸盐生物活性陶瓷在SBF模拟液体中浸泡前后的X射线衍射谱图

在SBF模拟液体中浸泡不同时间后4种样本X射线衍射图谱，见图1，观察到浸泡后的样本仍保持着非晶体状态的典型特征，但均出现多个晶面相，说明所有样本表面均有晶体形成。将浸泡后的4种样本相互对比，在002、211、310、222、213晶面出现衍射峰，通过对比标准JCPDS卡片(卡号7....

图2各种硅酸盐生物活性陶瓷在SBF模拟液体中浸泡3d后的X射线衍射谱图

如图3所示，将硅酸盐生物活性陶瓷样品浸泡于SBF模拟液体后傅里叶红外光谱极性基团发生了明显变化：非晶体典型的1000cm-1附近的Si-O-Si伸缩振荡峰明显减弱或收窄，取而代之的是P-O吸收峰；在870cm-1和1460cm-1附近的波峰对应CO32-振动，表明矿化过....

图3各种硅酸盐生物活性陶瓷在SBF模拟液体中浸泡前后的傅里叶红外光谱图

图2各种硅酸盐生物活性陶瓷在SBF模拟液体中浸泡3d后的X射线衍射谱图2.3成骨细胞培养和鉴定结果

图4原代成骨细胞形态(×100)

培养至第2天，成骨细胞呈短梭形、三角形或立方形等，细胞状态良好，边界清晰，表面较为光滑，胞质突起，生长势呈放射状，与相邻细胞连接，见图4A。培养1周后细胞形态趋向于长梭形，集落生长，细胞排列紧密而整齐，局部区域还出现了细胞重叠现象，呈“铺路石”状排列，细胞透光性增加，见图4B，这....

本文编号：3967879