聚多巴胺仿生法制备羟基磷灰石涂层及对骨髓间质干细胞生物学特性的影响

摘要

背景:聚多巴胺仿生法被证实可在多种不同金属表面制备羟基磷灰石涂层,但目前缺乏利用其在人工合成材料表面制备羟基磷灰石涂层的研究.目的:利用聚多巴胺仿生法在纳米羟基磷灰石/聚酰胺66表面制备羟基磷灰石涂层,评价其对骨髓间质干细胞生物学的影响.方法:采用聚多巴胺仿生法在纳米羟基磷灰石/聚酰胺66表面制备羟基磷灰石涂层,获得羟基磷灰石-聚多巴胺-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(hydroxyapatite-polydopamine-nano-hydroxyapatite/polyamide66,HA-PDA-HA/P66)材料,通过X射线光电子能谱分析和扫描电镜检测羟基磷灰石涂层,并检测材料的表面粗糙度及亲水性.将骨髓间质干细胞C3H10T1/2分别与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66、聚多巴胺-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66、HA-PDA-HA/P66材料共培养,培养6,12 h后,采用CCK-8法检测细胞黏附情况;培养1 d,通过扫描电镜观察细胞形态;培养1,3 d,DAPI染色检测细胞增殖;成骨诱导培养7,10 d,检测细胞碱性磷酸酶活性;成骨诱导培养14 d,茜素红染色检测细胞矿化能力.结果与结论:①X射线衍射和扫描电镜证实成功制备了羟基磷灰石涂层,且羟基磷灰石涂层明显提高了材料亲水性和表面粗糙度;②培养6,12 h,HA-PDA-HA/P66材料表面黏附的细胞数明显多于其余两种材料(P<0.05);培养1 d,在HA-PDA-HA/P66及聚多巴胺-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66材料上的细胞呈多边形,且有较多伪足;培养1,3 d,HA-PDA-HA/P66材料表面的细胞增殖能力高于其余两种材料(P<0.05);④成骨诱导7,10 d,HA-PDA-HA/P66材料表面细胞内碱性磷酸酶活性高于其余两种材料(P<0.05);成骨诱导14 d,HA-PDA-HA/P66材料周围钙结节形成多于其余两种材料;⑤结果表明,利用聚多巴胺仿生法可在纳米羟基磷灰石/聚酰胺66表面制备羟基磷灰石涂层,且涂层具有良好的生物活性与生物相容性.