三维多孔支架表面成型二氧化钛纳米管阵列体外促进人牙髓干细胞粘附及成骨分化

摘要

目的 本实验计划将TiO2纳米管阵列复合至二氧化锆(ZrO2)三维多孔支架表面,并探究对人牙髓干细胞(hDPSCs)早期粘附和增殖的影响.方法 模板法制作ZrO2三维多孔支架,质量分数5％、15％、30％TiO2浆料涂层后500°C处理2 h,10 mol/L的NaOH 110°C浸泡12、24、36 h,测定支架压缩强度及孔隙率,SEM观察表面形态,能谱仪分析表面元素类型和含量.选择出表面形态最优样品组为实验组,未成型纳米管样品为对照组,LRS测定表面物质的晶型并接种hDPSCs,SEM、鬼笔环肽染色观察细胞粘附.CCK-8检测细胞增殖,ALP检测成骨分化.结果 15％TiO2涂层及NaOH处理24 h使ZrO2支架表面具备了TiO2(金红石)纳米管阵列,这类支架压缩强度为1.76 MPa,孔隙率为79％.细胞实验结果显示,实验组比对照组获得了更好的细胞丝状伪足和支架延伸,ALP表达显著增高,但CCK-8结果无差异.结论 本实验在ZrO2三维多孔支架表面成功构建成型TiO2纳米管阵列,略微增加了支架压缩强度并可以促进hDPSCs的早期粘附和成骨分化,但对细胞增殖无明显影响.