纯钛表面硅烷偶联剂复合氧化石墨烯涂层对施万细胞神经营养因子表达的效应研究

作     者：徐星星 

作者单位：贵州医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董强

授予年度：2023年

学科分类：1003[医学-口腔医学] 100302[医学-口腔临床医学] 10[医学] 

主      题：纯钛 表面改性 氧化石墨烯 硅烷偶联剂 骨感知 

摘      要：目的:初步探讨纯钛表面有机硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-Aminopropyltriethoxysilane,APTES)复合氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)涂层对大鼠施万细胞(Schwann cells,SCs)增殖和神经再生相关因子表达的作用。方法:在钛片(titanium,Ti)表面通过APTES的氨基基团共价连接制备不同质量浓度的GO涂层(0.25,0.5,0.75,1.0 mg/m L浓度梯度),通过扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)、拉曼光谱和接触角仪对涂层的微观形貌结构、成分及接触角大小进行表征检测。体外培养施万细胞,在倒置显微镜下观察细胞形态并通过中枢神经特异性蛋白S100-β、胶质纤维酸性蛋白GFAP免疫荧光染色对SCs(RSC96细胞株)进行纯度鉴定;将SCs分别接种于光滑钛片组(Smooth titanium sheet,SS)(对照组)、硅烷偶联剂改性钛片组(实验组,Ti-APTES组)及硅烷偶联剂复合不同质量浓度氧化石墨烯涂层钛片组(实验组,分别为0.25-Ti-APTES-GO组、0.5-Ti-APTES-GO组、0.75-Ti-APTES-GO组、1.0-Ti-APTESGO组)上。采用CCK-8法检测不同处理组钛片上SCs的增殖活性,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time fluorescence quantitative PCR,q RT-PCR)和蛋白质印迹(Western blotting,WB)检测不同处理组钛片上培养SCs第5天神经生长因子(Nerve Growth Factor,NGF)、胶质细胞源性神经营养因子(Glial Cell Derived Neurotrophie Factor,GDNF)的表达情况。结果:1.扫描电镜观察钛片表面硅烷偶联剂复合氧化石墨烯涂层,随着GO质量浓度的增加,云雾状突起更加致密;而Ti-APTES组表面可见长棒状结构突起,SS组表面相对较为平整。2.拉曼光谱检测到Ti-APTES-GO组表面均存在两个石墨烯类特征峰即D峰和G峰,而SS组及Ti-APTES组则呈一条直线。3.与SS组相比,接触仪检测Ti-APTES组接触角最小,而Ti-APTES-GO组的接触角随氧化石墨烯质量浓度的增加,静态水接触角变小,亲水性能更好。4.镜下观察SCs细胞形态正常、生长情况良好;免疫荧光染色鉴定细胞株的纯度高。CCK-8检测结果显示,与SS组相比,高浓度0.75-Ti-APTES-GO组、1.0-Ti-APTES-GO组对SCs呈现抑制作用。5.q RT-PCR结果显示,0.5-Ti-APTES-GO组的NGF和GDNF基因表达量均最高(P0.05);此外,0.5-Ti-APTES-GO组的GDNF的蛋白表达量也是最高的(P0.05)。结论:本研究条件下,纯钛表面硅烷偶联剂复合质量浓度0.5 mg/m L的氧化石墨烯涂层无明显的细胞毒性,且能较好地促进其表面SCs的神经生长因子和胶质细胞源性神经营养因子的表达。为该涂层能提高种植体周骨感知能力提供一定的理论依据。