钛表面脂多糖胺纳米囊泡-透明质酸聚电解质多层膜的构建及细胞生物学效应

目的 探讨聚电解质多层膜（polyelectrolyte multilayer films,PEM）对钛表面细胞生物学效应的影响,以期为PEM用于钛种植体表面改性提供依据.方法 利用含骨形成蛋白2（plasmid of bone morphogenetic protein-2,pBMP-2）基因的脂多糖胺纳米囊泡（lipopolysaccharide-amine nanopolymersomes,LNP）（简称pLNP）作为阳离子聚电解质,透明质酸（hyaluronic acid,HA）作为阴离子聚电解质,通过层层自组装技术在碱热处理后的钛表面构建PEM,HA和pLNP在钛表面依次组装1次为1个组装循环.采用扫描电镜观察组装前后钛表面形貌.通过紫外光谱分析、表面接触角测量对不同组装循环PEM进行表征.检测大鼠骨髓间充质干细胞在自组装A组（4个组装循环,外表面为pLNP聚电解质层）、自组装B组（4.5个组装循环,外表面为透明质酸聚电解质层）、空白对照组（抛光钛）和碱热处理组（碱热处理钛）表面接种0.5和1h的黏附情况及1、3、5d的增殖情况（每组每个时间点样本量为6）.检测空白对照组、阴性对照组（膜中不含pBMP-2）和自组装A组7d的碱性磷酸酶活性及原位转染能力（每组样本量为6）.结果 扫描电镜可见自组装后钛表面被PEM覆盖,变得相对平滑.紫外光谱显示PEM在260 nm处出现DNA吸收峰,其吸光度值随组装循环数增加而增加.抛光钛经碱热处理后接触角从（62.6±4.9）°骤降至（8.1±2.2）°,组装过程中表面接触角呈锯齿状交替上升,随自组装循环数增加而增势变缓,至5.5个循环时达到（49.3±1.3）°.接种0.5和1h后自组装A组细胞黏附A值（0.415±0.085、0.426±0.048）均显著高于自组装B组（0.299±0.012、0.355±0.022）、空白对照组（0.225±0.007、0.260±0.010）和碱热处理组（0.302±0.056、0.339±0.028）（P＜0.01）.培养1、3和5d后自组装A和B组细胞增殖均显著高于空白对照组和碱热处理组（P＜0.01）.7d时自组装A组碱性磷酸酶活性（261±58）显著高于空白对照组和阴性对照组（P＜0.01）.自组装A组表面具有原位转染骨髓间充质干细胞的能力.结论 钛表面可成功构建pLNP-透明质酸PEM并具有良好的细胞生物学效应.