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聚乳酸表面的氨等离子处理及成骨细胞相容性研究
聚乳酸材料是一种应用广泛的可降解的组织工程支架材料,但是由于其表面亲水性差,影响了细胞的黏附和生长.为了提高聚乳酸材料表面的细胞相容性,首先利用溶液浇铸法制备聚L-乳酸(PLLA)膜材料,然后采用氨等离子技术进行表面处理,采用光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)研究了处理条件对材料表面的化学结构和形貌的影响,结果表明处理后的PLLA膜的亲水性基团和表面平均粗糙度明显增加.后研究了成骨细胞在材料表面的黏附,增殖和细胞周期的变化,结果表明成骨细胞在处理后的材料表面的黏附和生长较改性前有了很大提高,细胞能够更快地进入细胞分裂周期.
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锚定短肽组织工程骨修复大鼠股骨干缺损的成骨观察
目的 探讨氨等离子体锚定甘氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-丝氨酸(Gly-Arg-Gly-Asp-Ser,GRGDS)短肽的消旋聚乳酸(poly-D,L-lactide acid,PDLLA)骨支架修复大鼠股骨干缺损的成骨效能. 方法 采用氨等离子体锚定短肽技术,在PDLLA表面以酰胺键锚定GRGDS活性短肽,制备锚定短肽PDLLA (peptides anchored arninated-PDLLA,PA/PDLLA)骨支架.取4只4周龄SD大鼠双侧股骨及胫骨骨髓,采用全骨髓贴壁法分离、培养BMSCs,取第3～6代成骨诱导的BMSCs分别接种至PA/PDLLA支架及PDLLA支架.45只成年雄性SD大鼠,体重350～500 g,制备右侧股骨干8 mm长骨缺损模型,随机分为3组(n=15).骨缺损分别采用BMSCs-PA/PDLLA支架复合物(PA/PDLLA组)、BMSCs-PDLLA支架复合物(PDLLA组)填充修复,空白对照组不作处理.术后观察大鼠一般情况,4、8、12周分别对骨缺损部位进行大体观察、X线片检查、组织学观察、Micro-CT扫描及实时荧光定量PCR检测. 结果 术后2只实验动物死亡,予以补充；其余均存活至实验完成.术后各时间点大体及X线片观察示PA/PDLLA组骨缺损部位骨修复重建较PDLLA组快,空白对照组未见骨修复.X线片评分示各时间点PA/PDLLA组评分高,PDLLA组次之,空白对照组低；除术后4周空白对照组与PDLLA组比较差异无统计学意义(P＞0.05)外,其余各时间点组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05)；且随术后时间延长,PDLLA组及PA/PDLLA组X线片评分均呈增加趋势(P＜0.05).组织学观察及Micro-CT检查示,PA/PDLLA组成骨质量好,PDLLA组次之,空白对照组差;骨密度、骨体积与选取感兴趣区域体积比值、骨小梁数量、结构模型指数组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05).实时荧光定量PCR检测示PA/PDLLA组成骨相关基因骨钙素、Ⅰ型胶原、ALP、BMP-2、骨桥蛋白的表达均显著高于其余两组(P＜0.05). 结论 氨等离子体锚定GRGDS短肽活性修饰的PDLLA骨支架,能够加速SD大鼠股骨干缺损模型的骨修复重建过程.
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改进高分子材料细胞亲和性的研究--聚(D,L-乳酸)的等离子体处理改性
目的研究氨等离子体处理对聚(D,L-乳酸)(PDLLA)膜表面改性的效果.方法用无水氨在不同条件(射频放电功率、放电时间和反应室气体压力)下对聚(D,L-乳酸)膜进行等离子体处理,放电后再抽真空10分钟,依次关闭氨的进入并充入大气,得到不同表面改性程度的10组PDLLA改性膜.分别测定改性膜和未经离子体处理对照膜的表面接触角,计算表面自由能,并将试膜用于鼠3T3成纤维细胞的培养.结果通过等离子体处理的改性膜亲水性得到改善,表面自由能得到提高.对鼠3T3成纤维细胞的培养结果表明,用氨等离子体处理的聚(D,L-乳酸)改性膜能有效地促进3T3细胞在膜表面的粘附与生长;经过4天的细胞培养实验表明,改性膜上细胞的数量几乎是对照膜的两倍.结论氨等离子体处理能有效提高聚乳酸材料的细胞亲和性.
