科研動(dòng)態(tài)
“鎂”麗升級(jí),成為更“美”的鎂!
- 文:骨科醫(yī)學(xué)研究中心 黃詩博
- 攝影:骨科醫(yī)學(xué)研究中心
- 日期:2022-02-24
“鎂”麗升級(jí)——
用聚多巴胺共價(jià)鍵將具有生物活性的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)固定在鈣缺量的羥基磷灰石(CHDA)包覆的純鎂金屬上
骨組織工程技術(shù)修復(fù)骨缺損被認(rèn)為是一種非常有前景的發(fā)展方向。鎂離子具有促成骨方面的功效,這使得鎂基金屬骨組織工程支架材料成為近幾年熱門的研究方向之一。血管再生在骨組織修復(fù)再生過程中發(fā)揮著重要作用,也是骨組織工程技術(shù)急需解決的重要問題之一。
我院骨科趙德偉教授團(tuán)隊(duì)對(duì)鎂金屬前期進(jìn)行了系統(tǒng)的研究及轉(zhuǎn)化,得到了滿意的效果。為了進(jìn)一步提升鎂金屬的性能,團(tuán)隊(duì)對(duì)鎂金屬材料進(jìn)行了進(jìn)一步研發(fā)。團(tuán)隊(duì)通過多巴胺把血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)結(jié)合在鎂金屬表面,從而賦予其成血管性能。但鎂金屬降解速率過快一直是鎂金屬作為骨植入材料需要解決的重要問題之一,鎂金屬降解會(huì)引起周圍環(huán)境形成堿性環(huán)境,這對(duì)于生長(zhǎng)因子的生物活性具有不利影響。為了降低鎂金屬的降解速率,我們首先通過水熱處理的方式在鎂金屬表面制備具有保護(hù)作用的CaP涂層,然后再通過多巴胺共價(jià)鍵結(jié)合的方式把血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)嫁接在涂層表面。
我們通過SEM和EDS觀察了表面改性前后材料表面形貌與表面成分的變化,ELISA和免疫熒光方法證實(shí)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)確實(shí)被連接在鎂金屬材料表面,浸泡實(shí)驗(yàn)測(cè)試了鎂金屬所引起的SBF溶液pH值的變化,通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該表面涂層良好的生物相容性以及促進(jìn)血管生成方面的功效。CCK-8、活死染色和粘附試驗(yàn)結(jié)果顯示VEGF-DOPA-HA復(fù)合涂層具有良好的生物相容性,可以提高M(jìn)C3T3-E1細(xì)胞在材料表面的粘附與增殖性能。微管試驗(yàn)和免疫熒光試驗(yàn)結(jié)果顯示結(jié)合在材料表面的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)仍然具備促進(jìn)干細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化的生物活性。這一研究結(jié)果將更好的發(fā)揮鎂的特性,完成鎂金屬的“鎂”麗升級(jí)。
圖1 SEM+EDS
圖2 XPS+FTIR
圖3熒光照片+Elisa
圖4 生物相容性
(cck-8,活死染色)
圖5黏附實(shí)驗(yàn)
圖6 免疫熒光
圖7 微管實(shí)驗(yàn)