羟基磷灰石/柞蚕丝素(HA/TSF)骨仿生纳米纤维的生物学性能研究

摘要

目的:柞蚕丝素(tussah silk fibroin,TSF)和羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)均具有良好的生物活性和生物相容性,是组织工程研究的热点.但结构单一及微米级的材料所表现出的性能简单,不能满足人们对生物材料支架性能的要求,本课题将两者按不同比例进行复合,探讨不同皮芯比例羟基磷灰石/柞蚕丝素(HA/TSF)的骨仿生纳米纤维的生物学性能.方法:首先利用同轴静电纺丝技术,以TSF水溶液为皮,HA水溶液为芯,制备不同皮芯比例的HA/TSF骨仿生纳米纤维,然后将人成骨肉瘤细胞(MG-63)种植在不同皮芯比例的HA/TSF纳米纤维上.在不同的时间点分别通过倒置显微镜、扫描电镜观察细胞形态学变化;通过四甲基偶氮噻唑蓝比色(Four methyl azo thiazole blue colorimetric,MTT)法、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测法观察细胞在材料表面的增殖和分化,从多角度来评价材料的生物学性能.结果:通过形态学观察,SEM观察以及MTT检测,发现除空白对照组外,各组样品均显示良好的生物相容性,均能促进细胞的黏附、增殖,尤以HA/TSF为2∶1时最明显;通过MG-63细胞的ALP活性检测,发现当HA/TSF比例为2∶1时,最能促进细胞ALP活性的表达,有利于诱导成骨细胞的分化.结论:皮芯结构的HA/TSF骨仿生纳米纤维具有良好的生物学性能,且二者在自然界来源丰富,价格便宜,为临床骨组织缺损修复的应用奠定了一定的实验基础.