纯钛表面复合胶原蛋白凝胶涂层改性及其生物学性能初探

目的:在纯钛表面制备生物胶原蛋白涂层,并探究其对成骨细胞行为的影响。方法:将Ⅰ型胶原蛋白制成凝胶,并附着于纯钛试件表面形成生物胶原蛋白涂层。以光滑钛表面为对照组,胶原蛋白涂层改性钛表面为实验组。采用扫描电镜观察试件表面微形貌,X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析试件表面元素组成,红外光谱测试仪(fouriertransform infrared spectrometer,FT-IR)检测试件表面基团,接触角仪检测试件表面亲水性。体外培养MC3T3-E1成骨细胞,通过激光共聚焦显微镜、CCK-8、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)以及Western blot评价钛表面成骨细胞的黏附、增殖和分化能力。结果:扫描电镜观察发现实验组试件表面机械划痕变浅,XPS元素分析和FT-IR检测证实钛表面存在胶原蛋白涂层。接触角测量结果显示,实验组试件较对照组具有更好的表面亲水性。体外细胞实验结果显示,胶原蛋白涂层钛表面能促进成骨细胞的黏附和增殖活性,并上调ALP活性以及成骨相关蛋白Runx2、Osterix和OCN的表达。结论:纯钛表面复合胶原蛋白凝胶涂层改性能增强钛表面亲水性,促进成骨细胞的黏附、增殖和分化。