生物活性氧化锆涂层对MC3T3-E1细胞黏附、增殖及矿化的影响

摘要

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。
　　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OCN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MMg+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。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

材料与方法

1．实验材料

2．实验仪器

3．主要试剂配制

4．试件制备

5．试件表面性能检测

6．MC3T3-E1细胞培养

7．免疫荧光检测RGD连接强度、细胞增殖水平及形态

8．RT-PCR检测整合素表达量

9．Western blot检测ALP、OCN蛋白表达量

10．扫描电镜观察矿化结节检测成骨水平

11．统计学方法

结果

1．试件表面性能检测

2．RGD连接强度检测

3．细胞增殖实验

4．细胞形态及黏着斑观察

5．RT-PCR检测整合素表达量

6．Western blot检测成骨指标表达水平

7．扫描电镜观察矿化结节

讨论

结论

附图表

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文