編號(hào)：CYYJ03261
篇名：抗菌肽生物功能化TiO2納米管的抗菌性能及其對(duì)人角質(zhì)形成細(xì)胞生物學(xué)行為的影響
作者：李毅 王津津 何奕德 徐敏 李芯彥 徐博雅 張玉梅
關(guān)鍵詞： 牙種植體 鈦 納米管 抗菌肽 角質(zhì)形成細(xì)胞 抗菌性
機(jī)構(gòu)： 第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔修復(fù)科、軍事口腔醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心、陜西省口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院牙周病科、軍事口腔醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研
摘要： 目的探討抗菌肽生物功能化TiO2納米管的抗菌性能及其對(duì)人角質(zhì)形成細(xì)胞黏附、遷移等生物學(xué)行為的影響。方法采用陽(yáng)極氧化法在光滑鈦片(光滑鈦組)表面構(gòu)建TiO2納米管陣列(納米管組), 通過(guò)物理吸附方式將抗菌肽(LL-37)加載至TiO2納米管表面(抗菌肽組)。每組采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法抽取3個(gè)試樣, 借助場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、原子力顯微鏡、接觸角測(cè)量?jī)x、熒光標(biāo)記和熒光酶標(biāo)儀觀察各組試樣表面形貌、粗糙度、親水性以及抗菌肽釋放特點(diǎn)。將人角質(zhì)形成細(xì)胞分別培養(yǎng)于3組鈦試樣表面, 每組設(shè)置3個(gè)重復(fù), 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察細(xì)胞黏附形態(tài), 細(xì)胞免疫熒光染色觀察黏附數(shù)量;細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒檢測(cè)細(xì)胞增殖能力;劃痕實(shí)驗(yàn)分析細(xì)胞遷移特點(diǎn), 評(píng)價(jià)各組鈦試樣對(duì)HaCaT細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。將牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis, Pg)接種至3組鈦試樣表面, 每組設(shè)置3個(gè)重復(fù), 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察細(xì)菌形態(tài), 活死細(xì)菌染色法測(cè)定細(xì)菌活力, 評(píng)價(jià)各組鈦試樣對(duì)Pg的抑制作用。結(jié)果抗菌肽組試樣表面可見均勻排列的納米管陣列, 管口處有顆粒狀抗菌肽覆蓋。納米管組和抗菌肽組鈦試樣表面粗糙度[分別為(20.40±3.10)和(19.10±4.11)nm]和親水性(接觸角分別為22.4°±3.1°和25.3°±2.2°)均比光滑鈦組[粗糙度為(2.30±0.18)nm, 接觸角為71.8°±1.7°]顯著增加(P<0.05)�？咕牡尼尫疟憩F(xiàn)為早期的突釋(1~4 h)和長(zhǎng)期(1~7 d)的緩釋過(guò)程。免疫熒光顯示, HaCaT細(xì)胞接種至鈦試樣表面0.5和2.0 h后, 納米管和抗菌肽組鈦試樣表面細(xì)胞黏附數(shù)量均比光滑鈦組顯著增加(P<0.05);細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果顯示, 接種1、3及5 d后各組細(xì)胞增殖活性差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);劃痕實(shí)驗(yàn)顯示, 與光滑鈦和納米管組相比, 劃痕后24 h時(shí)抗菌肽組鈦試樣表面愈合率最高[(96.4±4.9)%](F=35.55, P<0.001), 抗菌肽組鈦試樣24 h即可形成單層細(xì)胞并填充劃痕。體外細(xì)菌共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)顯示, 相比于光滑鈦組, 納米管和抗菌肽組鈦試樣表面細(xì)菌皺縮明顯, 抗菌肽組鈦試樣表面可見明顯的菌體破裂;活死細(xì)菌染色顯示, 抗菌肽組鈦試樣表面綠色熒光強(qiáng)度為各組最低(F=66.54, P<0.001)。結(jié)論抗菌肽生物功能化TiO2納米管材料具備良好的抗菌性能, 有利于人角質(zhì)形成細(xì)胞的黏附及遷移。
