RGD肽構(gòu)建種植材料中表面生物活性過渡層的應用基礎研究
發(fā)布時間:2020-06-19 20:37
【摘要】: 口腔種植技術的應用為義齒修復學帶來巨大的變革,其發(fā)展水平已 經(jīng)成為社會醫(yī)療水準乃至現(xiàn)代化程度的標志之一。當代生物技術,材料科 學、生命科學、人體科學、和口腔醫(yī)學的交織正促使傳統(tǒng)口腔種植材料向 生物活性種植材料過渡。以往,生物相容性的標準往往局限于惰性、無毒 等生物安全原則上。隨著認識提高和技術手段進步,新的生物相容性觀念 則強調(diào)材料的生物功能性原則,要求植人體內(nèi)的材料不僅不會給機體帶來 損害,還能在應用過程中主動激發(fā)宿主恰當?shù)膽鸱磻,并按照預先的設 計與組織實現(xiàn)理想的結(jié)合。 在口腔種植技術臨床實踐中,仍然存在一些問題亟待解決和克服。 這些問題給醫(yī)患雙方都帶來極大的不便,同時也嚴重地制約著種植術的廣 泛開展。分析這些問題的產(chǎn)生原因,很大程度是由于種植體與組織的結(jié)合 仍不夠完善。種植體與骨組織結(jié)合的減弱和喪失仍舊是絕大多數(shù)種植失敗 的最終原因。因此,如何進一步改進種植體與骨組織的結(jié)合,提高結(jié)合強 度仍然是擺在我們面前的一個重要課題。解決這一難題,必須從種植材料 入手,不斷地提高其生物相容性和生物活性。 將促進成骨細胞附著和功能表達的活性因子預先固定在材料表面, 對表面生物反應進行有效控制,這樣就可以對種植體-骨組織結(jié)合界面進 行特異性調(diào)控,提高材料的生物活性。本研究基于細胞粘附生物學的最新 研究成果,采用現(xiàn)代化學和表面工程技術將粘附肽RGD通過共價鍵固定 在實驗材料表面,構(gòu)建種植體生物活性過渡層的實驗模型,通過體外培養(yǎng) 小鼠成骨細胞,評價這種活性過渡層的細胞生物學效應。 本研究包括三個主要部分 1.材料表面固定RGD肽及表面化學分析 采用自組裝單層分子技術將RGD肽固定在實驗試件表面。檢測反應 前后材料表面接觸角的變化,計算相應的表面能。應用X射線光電子能 譜鑒定材料表面的化學成份、元素比例、元素的化學環(huán)境、以及肽分子與 一 材料表面的結(jié)合方式。使用反射納D椰析技術檢測材料表面的功能基 團。 結(jié)果顯示:材料表面固定 RGD后,兩種介質(zhì)的接鵬均升高,表面 能下降,穎明顯的憎水敝。天柑料表面乙 N、O、S元素的刀用分 折顯示肽分子主要通過共價鍵與表面結(jié)合,各元素的比例以及相應的價態(tài) 與理論值基本相符,說明 RGD在材料表面仍然保有原來的成分和構(gòu)型。 紅汐光譜分析出現(xiàn)明顯的硼 1峰,腴書度證明表面聰酸狐的 存在。綜合分析表明 RGD在材料表面的排列具有高度的規(guī)律性和有序 -性。 2.小刷即誠骨細刪分離、培養(yǎng)和熒四癥 采用連續(xù)酶消化法進行小鼠頭蓋骨成骨細胞的分離,反復貼壁法進 行細胞純化,常規(guī)條件下進行細胞連續(xù)培養(yǎng)。取培養(yǎng)第 2-3代細胞進行 細胞表型鑒定。鑒定內(nèi)容包括:細胞形態(tài)的染色觀察、堿性磷酸酶的組 織化學染色、骨鈣素蛋白的間接贓撇色、細胞礦化實驗等。 結(jié)果顯示:材料表面細腿典型成骨細胞形態(tài),堿性磷酸酶,骨鈣 素以及鈣鹽沉積斑色陽性。說明本實驗所采用的小鼠成骨細胞種類單純、 表型典型,具有成骨細胞特點和功能。 3.材料頒固定RGD肽的細胞生物學評價 iRZZ 4照組,觀察成骨細胞在RGD表面生長。通過細胞附著實驗、 細胞鋪展實驗、細胞增殖實驗、細胞活性檢驗、細胞堿性磷酸酶活性檢 測、骨鈣素 mRNA印跡雜交、以及細胞礦化實驗等方法對比分析材料表 :面結(jié)合 RGD對成骨細胞生物學行為的彤響。 結(jié)果顯示:生物材料表面固定 RGD肽可以顯著促進成骨細胞對材料 的附著;促進細胞骨架內(nèi)肌動蛋白和紐蛋白的分布、加速細胞在材料表面 的鋪展;提高細胞的增殖率?嚥牧媳砻娴募氻樛雎蕸]有顯著差異; 在 RGD表面生長的細胞有較高的堿性磷酸酶活性、其骨鈣素 dA的表 達也比對照組提前 6天,并且表達量明顯。RGD表面成骨細胞的礦化過 程被明顯提前,但礦化量與對照組沒有栽u。 ·3- 一 通過本研究得出以下結(jié)論:采用自組裝單層肝技術將粘附肽固定 于材料表面,攤拋,工藝科學。粘附肽可通過共價鍵牢固鵬合在材 料表面,反應前后分子組成和構(gòu)型沒有本恥的改變,肽分子仍然保存原 有的生物活性。分析表明材料表面肽分子的組織分布呈現(xiàn)高度規(guī)律性和有 序性。這種肽分子排列方式無論對體9塌懈還是體內(nèi)實際應用都十分 有利;本研究建立的小鼠成骨細胞體外實雕型細胞表型典型,可以準確 反映實驗條件對其生長和功能分化的影響,用于體外細胞實驗,結(jié)果可信 度高;材料表面固定 RGD肽不僅沒有細胞毒性,而且可以有效促進成骨 細胞在材料表面的附著、鋪展和增殖,細胞的砒和功
【學位授予單位】:第四軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2001
【分類號】:R783.1
本文編號:2721309
【學位授予單位】:第四軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2001
【分類號】:R783.1
【引證文獻】
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1 陳永楠;球形孔結(jié)構(gòu)羥基磷灰石陶瓷支架的制備及性能研究[D];西安理工大學;2006年
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