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β-TCP陶瓷作为骨修复、骨替代材料已广泛应用于临床。然而,β-TCP陶瓷生物活性的机理至今尚未被充分阐明,尤其是β-TCP陶瓷对成骨相关基因的表达报道较少。本论文从细胞生物学、分子生物学等角度出发研究了β-TCP陶瓷对细胞及蛋白质的作用,探讨了β-TCP陶瓷的生物学效应,为β-TCP陶瓷的临床应用提供理论依据。 首先,采用酶消化-组织块改良法分离、培养了成骨细胞,通过细胞形态学、ALP活性、钙化结节等方面对其进行鉴定,表明具有典型的成骨细胞形态学及生物学特征,为以后的实验提供了具有活性的细胞基础。 其次,体外细胞与β-TCP陶瓷复合培养实验表明β-TCP陶瓷可促进成骨细胞从G0/G1期向S期转化,加速细胞进入DNA合成期,从而促进DNA合成及细胞增殖;RT-PCR显示β-TCP陶瓷增强了成骨细胞OCN的表达,使成骨细胞进入一个新的成熟阶段,提高成骨细胞的活性,促进其向骨细胞分化。其机理可能为β-TCP陶瓷的降解产物为成骨细胞增殖、生长、分泌、向骨细胞分化提供了物质基础。 最后,通过XPS及SDS-PAGE分析表明β-TCP陶瓷对蛋白质具有较强的吸附能力,吸附层大于10nm。XPS中磷酸钙Ca2p结合能的化学位移说明蛋白质在β-TCP陶瓷表面发生了化学吸附;FT-IR显示BSA酰胺Ⅰ带处半峰宽变窄,强度增加,位置发生移动,可以推测BSA的二级结构发生了变化。通过去卷积和二阶导数技术进一步对酰胺Ⅰ带进行分析,拟合结果显示β-TCP陶瓷能够使BSA的α-螺旋结构的增加和β-折叠、转角结构和无规卷曲结构的减少,使BSA中部分无规卷曲结构向有序化结构转化,这可能是由β-TCP陶瓷与BSA发生化学结合而引起的。这些转化有利于材料在体内的生物矿化。