表面含硅微弧氧化涂层镁合金ZK60体外与成骨细胞生物相容性的研究
目的 研究表面含硅微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)涂层镁合金ZK60体外与成骨细胞的生物相容性. 方法 扫描电镜观察表面含硅MAO涂层镁合金ZK60的表面形貌,并用能谱分析仪检测涂层元素组成.实验分为表面含硅MAO涂层镁合金ZK60组(A组)、无涂层镁合金ZK60组(B组)、医用钛合金组(C组)及空白对照组(D组).取A、B、C组对应材料按照ISO 10993-12标准(试样表面积/浸体介质=1.25 cm2/mL)分别制备材料浸提液并培养小鼠前成骨细胞MC3T3-El,D组采用含10％FBS的α-MEM培养基进行培养.倒置相差显微镜观察细胞形态,MTT法检测细胞增殖活力,并检测成骨细胞ALP表达活性.扫描电镜观察A、B、C组材料表面细胞黏附形态,检测涂层表面的蛋白吸附能力,采用DAPI观察细胞早期黏附情况,钙黄绿素/乙锭均二聚物l(calcein-AM/ethidium homodimer 1,calcein-AM/EthD-1)双重染色观察细胞生长状态. 结果 扫描电镜下见表面含硅MAO涂层镁合金ZK60呈粗糙、多孔表面形态,涂层的主要组成元素为Mg、O和Si.材料浸提液培养后各组细胞轮廓清晰、形态良好,其中A组细胞伸展性更好.培养5d时,MTT检测示A组细胞增殖活力明显高于其他组(P＜0.05).扫描电镜观察见A、C组材料表面细胞伸展性良好,优于B组,且A组细胞与材料表面黏附更紧密.A组材料表面蛋白吸附量为(152.7±6.3)μg/mL,明显高于B、C组的(96.3±3.9)、(96.1±8.7)μg/mL (P＜ 0.05);各时间点A组细胞黏附数量均明显高于B、C组(P＜0.05).calceinAM/EthD-1双染观察见A、C组材料表面细胞生长状态优于B组.A、B组ALP表达分别为15.55±0.29和13.75±0.44,明显高于C、D组的10.43±0.79和10.73±0.47(P＜0.05),且A组高于B组(P＜0.05). 结论 表面含硅MAO涂层镁合金ZK60可促进成骨细胞增殖、黏附及分化,具有良好生物相容性,是一种较理想的镁合金表面改性方法.
硅、微弧氧化涂层、镁合金、成骨细胞、生物相容性
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全军医学科研"十二五"面上课题资助项目CWS11C268;广东省科技计划课题资助项目2007A060101003、2008A060101004
2013-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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