纯钛表面植物雌激素仿生涂层的构建及生物学评价

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenlm08
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[目的]  随着种植义齿在临床上的广泛应用,如何促进种植体与骨之间的骨结合作用成为了研究的热点。通过对种植体进行表面处理,可增大种植体与骨的接触面积,形成利于骨结合的环境从而促进骨结合。层层自组装技术可以将一些带电荷的聚电解质及两性聚电解质引入到固体表面。有学者通过层层自组装技术成功的在纯钛表面构建了胶原透明质酸仿生涂层,体外细胞培养发现此种涂层对小鼠前骨细胞增殖和分化的促进作用较好。因此,我们拟通过层层自组装的方法在纯钛表面构建不同种类不同浓度的植物雌激素仿生涂层,以对涂层表面形态进行观察,并评价组装了不同种类不同浓度植物雌激素仿生涂层的纯钛片对小鼠前骨细胞增殖和分化的影响。  [方法]  1.使用金相砂纸逐级仔细打磨直径10mm、厚度1mm的圆形纯钛片,直至钛片表面光滑呈亮白色。用去离子水、无水乙醇、丙酮、去离子水依次超声清洗15分钟后,高温高压消毒。用冷却至室温的混合酸溶液(等体积的98%H2SO4与30%H2O2混合所得)对钛片进行酸蚀,1h后用大量的去离子水反复冲洗钛片至钛片表面呈中性,烘干后置于培养皿中,保鲜膜封住待用。  2.采用层层自组装的方法制备出四种涂层组:不同浓度葛根素仿生涂层组(简称葛根素组),不同浓度染料木素仿生涂层组(简称染料木素组),不同浓度大豆苷元仿生涂层组(简称大豆苷元组)和不含植物雌激素的胶原透明质酸仿生涂层组(简称涂层组);其中前三组根据含药浓度不同又各分为4小组:1×10-5mol/L组,1×10-6mol/L组,1×10-7 mol/L组和1×10-8 mol/L组;此外,本实验还设有未制备涂层的酸蚀钛片组(简称空白组)。  3.使用场发射扫描电镜观察各涂层组及空白组的表面形貌。  4.将小鼠前骨细胞分别接种在各涂层组及空白组培养24h、48h和72h后,采用CCK8法,检测各组在450nm波长时的吸光度值,以评价不同种类不同浓度植物雌激素涂层对小鼠前骨细胞增殖的影响。  5.将小鼠前骨细胞分别接种在各涂层组及空白组培养96h后,裂解细胞,采用ALP试剂盒测定各组细胞的碱性磷酸酶活性,以评价不同种类不同浓度植物雌激素涂层对小鼠前骨细胞分化的影响。  6.将小鼠前骨细胞分别接种在各涂层组及空白组培养96h后,提取RNA,采用实时荧光定量PCR法,检测不同种类不同浓度植物雌激素涂层钛片对小鼠前骨细胞的Colla1 mRNA,Runx2 mRNA及Akp-2 mRNA表达的影响。  [结果]  1.通过场发射扫描电镜对各组钛片表面形貌的观察可见,空白组表面的竖状纹理较明显,有一些直径微小的孔洞;涂层组的竖状纹理及孔洞不明显;各植物雌激素涂层组的竖状纹理不明显,部分孔洞中可见一些明显不同于涂层组形貌的小颗粒,推测为未溶解的植物雌激素颗粒,故推测各植物雌激素可以随胶原和透明质酸的组装也一并组装到钛片表面。  2.各植物雌激素涂层组在24h,48h和72h时对小鼠前骨细胞促增殖的作用强于涂层组和空白组,且促增殖作用随着时间的增加也有所增强;其中葛根素组在24h时对细胞增殖的促进作用强于其他两组,大豆苷元组在72h时对细胞增殖的促进作用明显强于其他两组,各组药物在浓度为1×10-6mol/L时作用效果最好。  3.各植物雌激素涂层组在96h时对小鼠前骨细胞促分化的作用均强于涂层组和空白组,其中各组药物在浓度为1×10-6mol/L时作用效果最好,但相同浓度时各组间作用效果差别不大。  4.各植物雌激素涂层组在96h时对小鼠前骨细胞Colla1 mRNA,Runx2mRNA及Akp-2 mRNA表达的作用均强于涂层组,其中染料木素组对Colla1mRNA表达的作用强于其他两组,葛根素组对Akp-2 mRNA表达的作用强于其他两组。  [结论]  通过层层自组装技术,可在钛片表面成功构建植物雌激素仿生涂层。体外细胞培养的结果显示各植物雌激素涂层组对小鼠前骨细胞增殖、分化的作用均强于涂层组和空白组,且在浓度为1×10-6mol/L时作用效果较好。提示一定浓度的植物雌激素仿生涂层将会促进种植体的骨结合作用。
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