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纯钛表面变性溶菌酶预处理结合透明质酸/壳聚糖层层自组装负载淫羊藿苷促进成骨的实验研究

 

Authors Song Y, Ma A, Ning J, Zhong X, Zhang Q, Zhang X, Hong G, Li Y, Sasaki K, Li C

Received 22 May 2018

Accepted for publication 7 August 2018

Published 23 October 2018 Volume 2018:13 Pages 6751—6767

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S174953

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Editor who approved publication: Dr Lei Yang

目的:淫羊藿苷作为中药淫羊藿的主要成分,可以有效的促进骨形成。为加快种植体与骨组织的早期骨整合,有必要采用一种简单有效的方法将淫羊藿苷加载于钛种植体上。本研究旨在首先在钛表面进行变性溶菌酶预处理,然后通过透明质酸和壳聚糖层层自组装加载淫羊藿苷。研究该涂层对淫羊藿苷的缓释作用,并进一步研究该新型表面改性方法的细胞反应和对动物体内骨整合的影响。
材料与方法:在变性溶菌酶预处理钛表面制备经由透明质酸和壳聚糖层层自组装负载淫羊藿苷的涂层,通过扫描电镜,射线光电子能谱分析和接触角测定来进行表面形貌、成分及亲水性的表征。采用高效液相色谱分析淫羊藿苷释放规律。通过体外细胞实验观察涂层对成骨细胞的粘附、增殖和分化的作用;经由大鼠体内动物实验检测涂层对骨结合的作用。
结果:扫描电镜,射线光电子能谱分析和接触角测定结果证实了涂层的成功制备。药物释放检测提示涂层可以实现加载在种植体表面的淫羊藿苷在两周的时间内的缓释,同时达到有效药物浓度。细胞实验显示,与光滑钛片相比,前成骨细胞在加载淫羊藿苷涂层的钛表面表现出更好的粘附和增殖效果。此外,碱性磷酸酶测定结果显示,加载淫羊藿苷的钛片具有更强的促进前成骨细胞成骨向分化的能力。在动物实验中,双荧光染色、HE 和 Masson 等染色结果均显示,与光滑表面的种植体相比,加载淫羊藿苷的钛种植体周围可见更多的新骨生成。
结论:本研究证明,在变性溶菌酶预处理过的钛表面通过层层自组装技术可以有效的装载淫羊藿苷,并且淫羊藿苷可以在早期成骨阶段达到缓释效果。该新型涂层可以促进前成骨细胞的粘附、增殖及分化和体内早期的骨结合。本研究为种植体表面改性提供了一种新型绿色的促进骨结合药物的加载方法。
Keywords: icariin, controlled release, phase-transited lysozyme, layer-by-layer self-assembly, surface modification of titanium, osteogenesis




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