二氧化钛纳米管阵列加载重组人骨形成蛋白2体外生物活性研究

发布时间：2017-08-31 14:08

  本文关键词：二氧化钛纳米管阵列加载重组人骨形成蛋白2体外生物活性研究

  更多相关文章： 钛 纳米管 骨形成蛋白 骨髓间充质干细胞 生物相容性

【摘要】：目的本实验利用两步法阳极氧化技术在纯钛表面制备双层二氧化钛纳米管阵列并以此为载体、羰基二咪唑(CDI)为交联剂向外接枝偶联重组人骨形成蛋白-2(rhBMP-2),构建TiO2纳米管-CDI-rhBMP-2复合生物活性层；选用小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)作为种子细胞,与TiO2纳米管-CDI-rhBMP-2复合生物活性材料体外共培养,探讨该活性层对细胞黏附、增殖和分化的影响,以期为钛种植体表面生物化学改性提供实验依据。材料与方法99.99%高纯度商业钛片,激光切割成直径为12mm的圆形钛箔片,用800目、2000目、3000目、5000目、7000目碳化硅金相砂纸逐级打磨抛光直至表面呈镜面状,利用阳极氧化技术制备双层二氧化钛纳米管阵列,通过羰基二咪唑(CDI)向外化学接枝rhBMP-2,记作实验组,空白对照为机械抛光组,阴性对照(A和B)分别为二氧化钛纳米管组和二氧化钛纳米管+羰基二咪唑组。场发射扫描电镜检测试件表征及细胞黏附铺展情况,X射线光电子能谱仪检测试件表面元素组成；CCK-8试剂盒检测细胞增殖能力,碱性磷酸酶(AKP)试剂盒间接测定试件表面对细胞分化的影响。结果两步法阳极氧化法技术制备的双层二氧化钛纳米管阵列可作为良好的基底材料向外接枝偶联生物活性蛋白,FESEM观察显示机械抛光组试件表面光滑,偶见划痕；二氧化钛纳米管组为均匀一致的双层纳米管阵列,分内外两层,内管直径约20nm,外管直径约160nm,内外管连接紧密；二氧化钛纳米管+CDI组二氧化钛纳米管阵列内外管模糊；二氧化钛纳米管+rhBMP-2组表面可见粟粒状颗粒物;XPS检测实验组、阴性对照组(A和B)试件表面均由N元素、C元素和O元素组成,实验组特征性N元素峰值显著增高。四组试件与BMSCs共培养,机械抛光组细胞呈长梭形,细胞黏附铺展较局限；二氧化钛纳米管组细胞铺展良好,但细胞伪足较少,细胞间连接疏松；二氧化钛纳米管+CDI组细胞胞体铺展情况良好,胞体呈扁平状,细胞伸出的触角较少；二氧化钛纳米管+rhBMP-2组细胞铺展均匀,细胞间连接广泛而紧密,可见部分细胞伪足伸入纳米管中。CCK-8法测定细胞增殖能力,第1d增殖效果不明显,实验组为(0.355±0.058)、空白对照组为(0.326±0.019)阴性对照组A为(0.338±0.022)、阴性对照组B为(0.314±0.061)(P0.05),细胞增殖第3、5d,实验组为(3.295±0.153、3.823±0.059)均显著高于空白对照组(2.479±0.064、3.131±0.096)及阴性对照组A(2.715±0.075、3.371±0.047)、阴性对照组B(2.756±0.132、3.637±0.047)(P0.01)。碱性磷酸酶活性测定第5、7、11d,实验组(0.0477_+0.0287、0.0615±0.0016、0.0667±0.0018)均优于空白对照组(0.0468±0.0094、0.0509±0.0018、0.0544±0.0015)及阴性对照组A(0.0455±0.0092、0.0553±0.0024、0.0575±0.0014)和阴性对照组B(0.0464±0.0099、0.0568±0.0021、0.0593±0.0014)(P0.01)。结论TiO2纳米管-CDI-rhBMP-2复合生物活性层具有良好的生物相容性及活性,体外细胞学实验证实该活性层可促进细胞的黏附、增殖和分化,可望为钛种植体表面生物化学改性提供一个思路。
【关键词】：钛 纳米管 骨形成蛋白 骨髓间充质干细胞 生物相容性
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.1
【目录】：

• 英文缩写词表（Abbreviations)5-6
• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-11
• 1. 前言11-14
• 2. 材料和方法14-19
• 3. 结果19-24
• 4. 讨论24-34
• 5. 结论34-35
• 6. 参考文献35-40
• 附录40-41
• 致谢41-42
• 综述42-50
• 参考文献47-50

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本文编号：766026