發(fā)布時(shí)間：2017-12-13 06:40

  本文關(guān)鍵詞：水熱法制備硒摻雜羥基磷灰石粉體及其抗腫瘤效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：羥基磷灰石(HA)作為硬組織的主要無(wú)機(jī)成分,能與活體組織形成化學(xué)性鍵合,具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性,因此廣泛應(yīng)用于骨組織修復(fù)領(lǐng)域。微納米多級(jí)結(jié)構(gòu)廣泛存在于自然界中,賦予多種生物特殊性能(如荷葉表面自清潔、壁虎腳底可逆超粘附、飛蛾不畏強(qiáng)光等),且具有微納米結(jié)構(gòu)表面的生物材料,具有促進(jìn)整聯(lián)蛋白表達(dá),細(xì)胞粘附、增殖及分化的優(yōu)勢(shì)。人體微量元素硒具有抗腫瘤、抗菌、抗衰老、提高人體免疫力等功能,并且硒的攝入對(duì)骨的形成具有重要作用。因此將HA、微納米結(jié)構(gòu)和硒三者結(jié)合,制備具有良好生物相容性、骨誘導(dǎo)性、抗腫瘤、抗菌等多功能的新型骨組織修復(fù)材料具有十分顯著地意義。本文采用水熱法,以尿素作為沉淀劑,以亞硒酸鈉(Na2Se03)作為硒源及形貌調(diào)控劑,成功的制備了具有不同微納米結(jié)構(gòu)表面的硒摻雜羥基磷灰石(SeHA)。同時(shí),研究分析Na2Se03對(duì)HA的物理化學(xué)性能(晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、形貌、離子釋放等)的影響。此外還對(duì)不同微納米結(jié)構(gòu)SeHA粉體的蛋白質(zhì)吸附性能、體外細(xì)胞生物相容性、成骨誘導(dǎo)性及抗腫瘤作用進(jìn)行考察分析。主要內(nèi)容及結(jié)果如下:首先,在水熱條件下,以尿素為沉淀劑,采用不同摻硒率(Se/(Se+P)摩爾百分比表示),在150℃C條件下,反應(yīng)3h制備出一系列Na2SeO3梯度濃度的SeHA粉體。之后通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和傅里葉紅外光譜儀(FITR)等檢測(cè)Na2Se03對(duì)HA物理化學(xué)性能及蛋白質(zhì)吸附性能的影響。結(jié)果顯示微量元素硒以硒單質(zhì)(Se)和亞硒酸根離子(Se032-)兩種形式存在于HA中;隨摻硒率的增加HA相的結(jié)晶度下降,且摻硒率到達(dá)50%時(shí),產(chǎn)物中出現(xiàn)了球霰石的雜質(zhì)相;Na2Se03的加入調(diào)控HA的形貌,使HA由最初的晶須狀結(jié)構(gòu)(空白對(duì)照組),轉(zhuǎn)化為放射狀顆粒(摻硒率為5%及以下)和曲面片層微粒(摻硒率為10%和20%);SeHA材料中微量元素硒相關(guān)離子的釋放隨摻硒率的增加而增大,且累計(jì)釋放量呈現(xiàn)典型的緩釋現(xiàn)象,這有利于持續(xù)長(zhǎng)效的發(fā)揮微量元素硒的生物學(xué)效應(yīng);微量元素硒的摻入使得SeHA對(duì)牛血清白蛋白(BSA)及溶菌酶(LSZ)的吸附表現(xiàn)出一定的選擇性作用,對(duì)BSA的釋放呈現(xiàn)緩慢釋放效應(yīng)。其次,對(duì)SeHA材料體外細(xì)胞生物相容性及成骨誘導(dǎo)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明摻硒率在5%及以下的SeHA材料無(wú)細(xì)胞毒性;SeHA材料的含Se溶出物對(duì)成骨細(xì)胞(OB)的增殖及大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)的成骨分化無(wú)顯著性影響;SeHA材料表面微納米結(jié)構(gòu)對(duì)OB細(xì)胞的增殖沒(méi)有顯著性影響,但摻硒率為5%的SeHA材料表面微納米結(jié)構(gòu)對(duì)BMSCs細(xì)胞的成骨分化起到顯著性誘導(dǎo)作用。最后,利用人成骨肉瘤細(xì)胞株(SJSA-1)和人肝癌細(xì)胞株(HepG2)作為腫瘤細(xì)胞模型,探究SeHA材料抗腫瘤效應(yīng)。結(jié)果顯示,SeHA材料對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制和致死作用隨摻硒率的增加而增大;SeHA材料通過(guò)微量元素硒相關(guān)離子作用于腫瘤細(xì)胞,誘導(dǎo)了腫瘤細(xì)胞的凋亡,從而起到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。綜上所述,Na2Se03作為硒源成功的摻入HA,有效調(diào)控HA的生長(zhǎng),合成了具有不同微納米結(jié)構(gòu)的SeHA粉體;不同微納米結(jié)構(gòu)的SeHA對(duì)蛋白質(zhì)具有選擇性吸附,同時(shí)對(duì)蛋白質(zhì)的釋放起到緩釋作用;Na2Se03調(diào)控的微納米結(jié)構(gòu)能有效調(diào)控細(xì)胞分化行為;此外,微量元素硒的加入,賦予了 SeHA材料抗腫瘤的生物學(xué)功能。本文所獲得的進(jìn)展對(duì)微量元素的摻雜及HA表面微納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建提供了重要參考,也為新型多功能骨組織修復(fù)材料的構(gòu)建開(kāi)拓了新的思路。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R318.08;R68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 肖東琴;匙峰;姚寧;張成棟;段可;翁杰;;模板法制備羥基磷灰石納米結(jié)構(gòu)微球及其機(jī)制探討[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2013年10期

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本文編號(hào)：1284115