论文部分内容阅读
目的:本研究旨在探究表面带有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽复合体(RGD)及镁离子(Mg+)的生物活性氧化锆涂层对MC3T3-E1前成骨细胞黏附、增殖及矿化的影响。实验方法:首先通过扫描电子显微镜(SEM)观察了 RGD及Mg+修饰的氧化锆材料的表面形貌,并检测了材料的粗糙度及润湿性。将MC3T3-E1细胞接种在氧化锆材料表面,采用免疫荧光观察法检测细胞骨架的伸展情况及黏着斑表达水平,并且在细胞接种24、48、72小时后分别进行细胞核的染色,通过细胞计数的方法来检测细胞的增殖水平。将细胞在材料表面培养5天后提取RNA,RT-PCR检测细胞整合素表达水平。成骨诱导7、14、21天后分别提取蛋白,通过Western blot检测细胞ALP及0CN的表达水平,并且扫描电镜观察成骨诱导10天后氧化锆材料表面矿化结节,以评估细胞的矿化水平。结果:经过Mg+注入的氧化锆试件扫描电镜下可见纳米级别表面结构,粗糙度(1.76±0.18μm)略高于普通氧化锆(1.73±0.15μm)(P>0.05)。表面带有RGD修饰的氧化锆表面接触角为(26.4±1.64°),明显低于普通氧化锆(65.3±2.32°)(p<0.05)。细胞在RGD及Mg+修饰的氧化锆材料表面伸展充分,黏着斑较多并且增殖活性高于普通氧化锆组(p<0.05)。通过RT-PCR检测发现带有RGD修饰的材料表面细胞整合素ITGA5及ITGAv表达明显提高(p<0.05),并且带有Mg+的氧化锆材料整合素ITGA1及ITGA2的表达水平明显高于无Mg+的氧化锆材料(p<0.05)。Western blot结果显示Mg+的加入提高了 OCN的表达,并且电镜下可见Mg+及RGD修饰的氧化锆材料表面的矿化结节较多,并且可见大量小矿化结节融合而成的较大矿化结节。结论:与普通氧化锆材料相比,RGD及Mg+修饰的氧化锆材料表面润湿性更好,并且具有纳米级别表面结构。材料表面的RGD有利于成骨细胞的黏附、伸展及增殖,而Mg+的加入可以促进组织矿化,并且RGD及Mg+对于成骨细胞生物学行为的促进具有一定的协同作用。