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《2019第九次全国口腔生物医学学术年会论文汇编》2019年
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掺杂铽的荧光羟基磷灰石促进成骨过程的可视化研究

李筱媛  马保金  葛少华  
【摘要】:目的:近年来羟基磷灰石(hydroxyapatite, HAp)促进成骨分化的作用已被公认。然而,对于这一成骨过程的研究甚少。本研究通过利用稀土元素铽(terbium, Tb)的荧光特性为探索HAp促进成骨分化的过程提供一种可视化方法,合成一种中间是Tb掺杂的HAp(Tb-HAp)而边缘是HAp的环状生物膜材料。通过观察中心荧光是否扩散,来探究HAp的成骨过程。材料与方法:通过水热法合成HAp/Tb-HAp环状生物膜材料。其理化性能通过扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪和荧光光谱仪测试评估。将大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow stem cells, rBMSCs)接种到材料上进行培养,通过CCK8试剂、细胞活死染色、扫描电子显微镜评估材料的细胞相容性、细胞增值并观察细胞形态。通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性测试及实时定量PCR检测成骨相关基因ALP、骨唾液酸蛋白和骨钙素评估rBMSCs的成骨分化。将HAp和HAp/Tb-HAp环状生物膜植入大鼠颅骨缺损模型,分别于第4周,8周和12周取材,荧光显微镜下观察HAp/Tb-HAp环状生物膜的中心荧光扩散情况。通过微计算机断层扫描技术(micro computed tomography, MicroCT),苏木素-伊红染色(hematoxylin and eosin, HE)和Masson三色染色,分析其成骨效果。结果:HAp/Tb-HAp环状生物膜材料具有良好的生物相容性,无细胞毒性,体外培养rBMSCs可显著增强ALP活性及成骨相关基因表达;荧光显微镜观察HAp/TbHAp环状生物膜的中心荧光逐渐向边缘扩散。体内实验结果证明与空白对照组相比,HAp/Tb-HAp膜与HAp膜一样具有显著的促进成骨作用,同时两实验组之间无统计学差异。结论:HAp在成骨过程中先降解扩散再重新成骨。同时,体内外实验结果也证明Tb的掺杂对HAp促进成骨分化作用没有不利影响。本研究为探索HAp促进成骨的过程提供了一种可视化的研究方法。

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