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[目的]本研究旨在对钛种植体表面进行改性,形成RGD多肽/仿生磷酸钙复合涂层,以提高种植体与骨组织的整合速度。[材料与方法]采用两步仿生沉积法在圆钛片(TA2,直径5mm,厚3mm)表面制备仿生磷酸钙涂层,并通过共沉积法和吸附法将精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp,RGD)三肽固定至仿生磷酸钙涂层中;通过化学偶联结合法将RGD直接固定至钛表面。实验分5组:钛组,钛/RGD组(化学偶联结合),钛表面仿生磷酸钙涂层组,钛表面RGD/仿生磷酸钙复合涂层组(吸附),钛表面RGD/仿生磷酸钙复合涂层组(沉积)。在材料制备完成后,扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察各组材料表面形态;能量分散X射线光谱分析仪(energy dispersive X-ray spectroscopy analyzer,EDS)、X 射线衍射(X-ray diffractionometry,XRD)和傅里叶转化红外光谱(Fourier-transform infrared spectroscopy,FTIR)检测钛表面仿生磷酸钙涂层组,沉积法和吸附法固定RGD复合涂层组的表征,其中EDS检测各涂层组的元素组成,XRD以及FTIR检测各涂层组的结构与成分;检测不同方式固定至涂层的RGD在体外的释放动力学曲线。本研究所使用的是小鼠胚胎成骨细胞前体(MC3T3-E1)细胞,将细胞分别接种至各组材料表面,SEM观察细胞接种4h和24h后的形态改变;激光共聚焦显微镜检测接种细胞48h和72h后的荧光染色形态变化;结晶紫染色检测接种细胞不同处理组4h和8h在钛表面的黏附情况;MTT法检测接种细胞不同处理组1、3、7天的增殖活性;检测不同处理组接种细胞3、7、14天碱性磷酸酶的表达,评价其成骨诱导活性;RT-PCR检测各组接种细胞7、14天后相关成骨基因的表达。[结果]仿生沉积法可在钛片表面形成仿生磷酸钙涂层,SEM观察钛表面形成的仿生磷酸钙涂层晶体为边缘锐利的密集板状结构,共沉积法与吸附法固定RGD至涂层皆不会影响晶体的表面形态;同时,SEM可观察到通过化学法固定RGD至钛片可在钛片表面形成一层膜状结构。EDS检测结果显示,共沉积法和吸附法固定RGD皆不会影响涂层的元素组成。XRD与FTIR的结果显示仿生磷酸钙涂层的主要组成是磷酸八钙,通过吸附法与共沉积法都可将RGD固定至磷酸钙涂层,而且两种方式固定RGD并不会影响涂层的结构与成分。体外释放动力学检测结果显示,通过吸附方式固定的FITC-RGD在48h内快速释放完全,而通过共沉积方式固定的FITC-RGD能形成长期稳定低剂量的释放。细胞接种至钛片不同处理组表面后,SEM和细胞荧光染色观察到RGD可以促进细胞在钛表面的黏附与伸展,并且,钛表面仿生磷酸钙涂层促进细胞黏附与伸展的效果优于钛/RGD组;RGD/仿生磷酸钙复合涂层组(沉积)与RGD/仿生磷酸钙复合涂层组(吸附)相比,细胞之间接触较多且有形成细胞集落的趋势。结晶紫染色结果显示,4h时沉积法固定RGD涂层组黏附的细胞数量多于纯钛组和钛/RGD组(P<0.01),8h时吸附法固定RGD涂层组的细胞数量明显多于涂层组(P<0.01),但吸附法与沉积法两组之间的细胞黏附数量在4h与8h无统计学差异。MTT结果显示,在第1天时,沉积法固定RGD涂层组的OD值明显高于纯钛组和钛/RGD组(P<0.05);在3天时,沉积法固定RGD涂层组的OD值明显高于吸附法固定RGD的涂层组(P<0.001)及其余三组(P<0.05);在第7天时,沉积法固定RGD涂层组的OD值明显高于其余4组(P<0.001)。ALP结果显示,在第3、7、14天,涂层组与沉积法固定RGD涂层组的ALP活性都明显强于纯钛组和钛/RGD组(P<0.001),而吸附法固定RGD的涂层组的ALP活性在第7天和14天时明显弱于涂层组与沉积法固定RGD的涂层组(P<0.001)。PCR结果显示,在第7天时,沉积法固定RGD涂层组的ALP、OCN、OPN基因的表达都强于吸附法固定RGD涂层组(P<0.05);在第14天时,沉积法固定RGD涂层组的OPN、ALP、COL-I、OCN的基因表达也都强于吸附法固定RGD的涂层组(P<0.05)。[结论]仿生沉积两步法可在钛片表面形成仿生磷酸钙涂层;SEM图片、EDS、XRD与FTIR检测结果显示,通过共沉积法和吸附法固定RGD并不会对涂层的晶体形态、结构与成分产生影响;体外释放动力学曲线显示,沉积法固定的RGD的释放是长期低剂量的,而吸附法固定的RGD在48h内大剂量的释放完全。在细胞接种至钛片不同处理组表面后,通过比较各组细胞在材料表面的形态以及检测各组细胞接种在材料表面后黏附、增殖、分化的结果显示,RGD可以促进细胞与材料的黏附及伸展;与钛片相比,仿生磷酸钙涂层具有更好的骨引导性与骨诱导性;与吸附法固定RGD相比,沉积法固定RGD的仿生磷酸钙涂层具有更好的骨引导性与骨诱导性。