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第41卷第5期 汤泽华,朱文卿,邱 憬. Ag2S@BSA存储液对纯钛表面成骨细胞行为的影响[J].
2021年5月 南京医科大学学报(自然科学版),2021,41(05):670-676 ·671 ·
纯钛具有优异的理化性能、良好的生物相容性 水溶液可用于钛种植体的储存,为开发新的种植
及骨整合潜能,是口腔种植体最常用的材料之一。 体存储液提供不同的思路。本研究制备一种 BSA
钛表面的理化特性决定了能否快速建立牢固的骨结 包裹的 Ag2S 种植体存储液,评估 Ag2S@BSA 存储液
合,国内外学者已经对钛种植体的表面处理进行了诸 对钛表面特性和成骨细胞生物学行为的影响。
多尝试,以期提高成骨速度,增加骨结合强度 [1-4] 。已
1 材料和方法
有文献报道,纯钛表面和修饰改性钛表面均存在时
间依赖的生物活性老化现象 。课题组前期研究发 1.1 材料
[5]
现,纯钛表面的二氧化钛表层会吸附空气中的碳氢 商用纯钛(99.5%,宝鸡钛业),砂纸(天津南
化合物形成碳累积,且碳累积量与钛表面亲水性呈 景),氯化钠、乙酸银、硫化钠、氢氧化钠(分析纯,上
[6]
显著的负相关性 。老化钛表面生物相容性的降低 海国药),BSA(南京生兴生物),扫描电子显微镜
可能与表面亲水性的减弱有关,新制备的钛表面具 (MAIA3 RISE,Tescan 公司,捷克),X 射线能谱仪
有超亲水性,随着时间的延长逐渐转变为疏水性, (ULTIM EXTREME,Oxford公司,英国),标准型光学
成骨细胞黏附、扩散、增殖和碱性磷酸酶活性均呈 接触角仪(SL200B,科诺公司,美国),小鼠 MC3T3⁃
时间依赖性降低 [7-8] 。动物实验表明,在早期愈合阶 E1细胞系(上海中科院细胞库),α⁃MEM、FBS、青⁃链
段,存放 4 周后植入的钛种植体周围骨覆盖率不足 霉素双抗、胰酶(Gibco公司,美国),鬼笔环肽(Cyto⁃
新鲜表面的50% 。 skeleton 公司,美国),DAPI 、CCK⁃8、RIPA 裂解液
[9]
为了延缓钛种植体表面的生物活性老化,提高 (上海碧云天),BCA试剂盒(南京凯基生物),碱性磷
钛表面的骨结合效率,钛种植体存储媒介的优化已 酸酶测试盒(南京建成),细胞恒温培养箱(Thermo公
成为研究热点。国内外研究已提出了多种抗老化 司,美国),多功能酶标仪(Spectramax 190,MD公司,
方法,如紫外光功能化、盐溶液浸泡、等离子体处 美国),激光共聚焦显微镜(CLSM710,Zeiss公司,德
理、低真空存储等 [10-11] 。其中,盐溶液最为方便、经 国),化学发光凝胶成像系统(上海天能5200)。
济。有文献报道生理盐水存储可以减少钛表面碳 1.2 方法
累积,改善钛表面的亲水性,促进成骨细胞的黏附、 1.2.1 存储液及试件制备
扩散和增殖,提高Ⅰ型胶原表达和钙沉积水平 [12] 。 存储液的制备:Ag2S@BSA 存储液的制备:定量
临床中已经运用生理盐水进行种植体存储,如 ITI⁃ 称取乙酸银、硫化钠和BSA,双蒸水依次溶解配制为
Slactive 亲水性种植体。但在种植区骨量不足或骨 0.01 mol/L乙酸银溶液、0.1 mol/L硫化钠溶液和20 g/L
质条件差的情况下,开发具有更强骨诱导活性的种 BSA溶液。将乙酸银溶液与BSA溶液以适量体积混
植体存储液势在必行。 合,所得混合液调节 pH 至碱性后与硫化钠溶液以
近年来,蛋白包裹的近红外硫化银(Ag2S)量子 适量体积混合得到Ag2S@BSA存储液。生理盐水存
点因其良好的生物相容性及在生物介质中良好的 储液制备:定量称取氯化钠粉末,双蒸水稀释为
分散性被广泛应用于生物成像领域 [13] 。有学者以 0.9%的氯化钠溶液。BSA 存储液制备:定量称取
牛血清白蛋白(boviaue serum albumin,BSA)为稳定 BSA粉末,双蒸水稀释为5 g/L的BSA溶液。
剂,在水溶液中制备纳米银材料,可形成稳定的分 试件制备:纯钛片经砂纸打磨抛光,超声清洗
散体,在纳摩尔范围内产生最佳抗菌活性,且远低 并干燥后备用。将纯钛试件随机分为 4 组,分别密
于体外测定的成骨细胞毒性浓度,合成的纳米银颗 闭保存于空气(Air)、生理盐水(Saline)、BSA 溶液、
粒可作为生物材料或药物产品的添加剂,分散在水 Ag2S@BSA 溶液中 2 周后观察钛片表面特性及成骨
溶液中,或涂覆于不同材料表面 [14] 。Zhou等 [15] 研究 细胞的生物学行为。
发现,包裹纳米银颗粒的丝纤蛋白基涂层具有良好 1.2.2 钛表面特性分析
的蛋白吸附性、亲水性和持久的抗菌性能。体外 4组钛片在不同介质中保存2周后,晾干后使用
研究表明,该涂层不仅能够促进细胞附着、扩散和 扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察
增殖,还能增强碱性磷酸酶表达、胶原分泌和矿 试件的表面微形貌,X 线能谱仪(energy dispersive
化。体内研究显示,具有骨架结构的涂层显著改 spectrometer,EDS)分析 4 种介质中存储 2 周后的试
善了新生骨的生成以及软组织结合,有助于形成 件表面元素分布情况。随机选取4种介质中存储2周
快速而持久的骨整合。由此推测蛋白包裹的 Ag2S 后的试件各 3 枚,接触角仪测量钛片的接触角及表