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        氧化石墨烯修飾三維氧化鋯骨組織工程支架的制備及細胞相容性研究

        編號:YYHY007976

        篇名:氧化石墨烯修飾三維氧化鋯骨組織工程支架的制備及細胞相容性研究

        作者:魏小翠 穆睿 畢博 韓璧瑤 于泓川 陳博 王玥 史小蕾 臧圣奇 金磊

        關鍵詞: 氧化石墨烯 氧化鋯支架 牙髓干細胞 骨組織工程

        機構: 南方醫科大學南京臨床醫學院

        摘要: 目的為滿足頜面部骨缺損修復的需要,文中旨在構建氧化石墨烯(GO)修飾的三維聯通納米氧化鋯(ZrO2)骨組織工程支架,并評價GO修飾后復合支架的表面形貌、機械強度以及細胞相容性。方法采用改良Hummers法制備GO,掃描電鏡、透射電鏡及傅里葉紅外光譜進行表征。硅烷介導下,將ZrO2支架與不同濃度(0.5、1、1.5mg/mL)GO分散液結合,選擇表面均勻結合GO的復合支架進行壓縮強度測試,并與人牙髓干細胞(hDPSCs)共培養,肌動蛋白染色觀察細胞在支架上生長情況,MTS法檢測細胞活力。結果表征結果顯示:掃描電鏡下觀察,GO呈片狀,可見褶皺的表面形貌,部分GO片層在邊緣折疊翹起;透射電鏡下可清晰地觀察到GO呈輕紗狀半透明微皺的片狀結構,高分辨過濾像中可見該區域的晶體結構顯示出與石墨一樣的六元環結構。高倍電鏡下1.0mg/mLGO-ZrO2支架可見到薄層的GO沉積在支架骨架的裂紋處,連接裂紋兩端,并且可觀察到陶瓷顆粒表面沉積帶有褶皺的層狀GO。機械性能對比結果顯示,GO-ZrO2支架的壓縮強度為([1.292±0.087)Mpa]較ZrO2支架([1.031±0.076)Mpa]顯著增加(P<0.05)。與單純ZrO2支架相比,在GO-ZrO2支架上均可見細胞更為密集的伸展黏附于支架表面,表現出更為活躍的細胞增殖狀態。細胞活力檢測結果顯示,hDPSCs在GO-ZrO2支架上培養1、3、5d時,細胞活力均顯著高于單純ZrO2支架(P<0.05)。結論GO修飾ZrO2支架可改善機械性能,促進hDPSCs的早期增殖,呈現出良好的細胞相容性。

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