纳米羟基磷灰石颗粒尺度及浓度对成牙本质细胞增殖和成矿的影响

摘要

研究背景：成牙本质细胞是人体中形成牙齿硬组织结构--牙本质的唯一细胞，在机体发育成熟后仍能产生修复性牙本质并随着年龄的增长产生继发性牙本质。而羟基磷灰石是组成人体骨组织和牙组织的基本无机单位，纳米级别的羟基磷灰石有其特殊的生物学性质，新近研究发现纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite particle，nano-HAP)有促进成骨细胞增殖和矿化的功能。但其中对成牙本质细胞生长和成矿的作用目前国内外尚无研究报道。
　　 目的：探讨不同尺度及不同浓度纳米羟基磷灰石颗粒对永生化成牙本质细胞(MDPC-23)增殖和矿化的影响。
　　 方法：根据临界胶束理论制备获得20nm、40nm、70nm大小的羟基磷灰颗粒(np20、np40、np70)，傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared，FTIR)，X线衍射(X-ray diffraction，XRD)，场发射扫描电镜(Field emission scanning electron microscopy，FESEM)，透射电镜(Transmission electron microscopy，TEM)用来对颗粒大小形貌及化学组成晶体纯度进行检测。在96孔板中加入含有np20,np40,np70及对照组不含羟基磷灰石颗粒培养液，设三种不同浓度，分别为20μgml-1，50μgml-1，100μgml-1，加入5×103/孔细胞，每种材料均设8复孔，放入37℃含5％CO2的细胞培养箱中培养，于培养1，3，5，7天测MTT值，拍摄透射电镜及倒置显微镜图片，比较不同颗粒大小、浓度的nano-HAP在不同培养时期对MDPC-23增殖和成矿的影响。
　　 结果：np20,np70在培养初期有明显的促进MDPC-23生长的作用，培养后期促进效果不明显，np40显著地抑制MDPC-23的生长。培养初期，nano-HAP浓度越高，抑制细胞生长作用明显，随着培养时间的延长，抑制作用降低，但浓度高的np40抑制细胞生长的作用仍高于低浓度。不同浓度的各种颗粒尺度的nano-HAP对MDPC-23成矿促进作用不明显。TEM观察到各种尺度的nano-HAP均进入细胞，对MDPC-23产生作用。
　　 结论：np20,np70对MDPC-23的生长和成矿无明显的促进作用，np40抑制成牙本质细胞的生长。