钛表面丝素蛋白调控磷酸钙仿生矿化的研究

【摘要】骨缺损的修复，一直是临床医学、生命科学以及材料科学领域的难点。钛（Titanium，Ti）因耐蚀性好、韧性高、弹性模量与骨接近等优点，已成为临床骨科和牙科广泛应用的植入材料。但是，钛的主要成分与骨组织完全不同，不能与骨形成化学结合，缺乏骨诱导能力。故对钛表面进行修饰以提高其生物活性，是提高其骨诱导能力的关键。在钛表面制备磷酸钙涂层即是提高骨诱导能力的有效方法。而已有研究报道，丝素蛋白(silkfibroin，简称SF)中的—COOH基团易诱导磷酸钙的矿化。同时，丝素蛋白具有良好的结构稳定性、生物安全性和可降解性，是一种优良的生物材料。故本文将丝素蛋白涂覆到钛表面，研究其调控磷酸钙晶体生长的过程与机制，并进一步评价这种涂层材料的生物相容性。本研究首先通过在钛表面涂覆丝素蛋白膜与仿生矿化相结合的方式，在复合材料上制备磷酸钙涂层。运用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线多晶粉末衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜（TEM）等表征方法对所制备的涂层进行形貌、晶相和结构等分析。再将成骨样细胞MG-63细胞种植于所制得的复合涂层上进行共培养，运用荧光染色、MTT和碱性磷酸酶活性测定等方法，来检测复合材料对MG-63细胞的粘附、增殖和分化的影响。最后，采用皮下埋植的方式将复合材料植入大鼠体内，观察其对大鼠组织及生命活动的影响。定期取出材料及周围组织，经免疫组织染色（苏木精-伊红染色）和FESEM，观察大鼠的组织反应，进而探讨其组织相容性，为复合材料的后续应用做准备。研究结果显示，丝素蛋白膜可以诱导磷酸钙在钛表面沉积，而在丝素蛋白膜中添加羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称HAP或HA）颗粒或将丝素蛋白膜经饱和氢氧化钙溶液处理，可以提高磷酸钙晶体沉积速度，所制备的涂层晶体形貌呈圆边片层状，主要晶相为磷酸八钙，并且沿002晶面择优取向生长。细胞实验结果表明，钛表面涂覆的丝素蛋白及矿化涂层，有利于MG-63细胞的粘附、增殖与早期成骨分化，说明此种复合涂层具有良好的细胞相容性。动物皮下埋植实验结果显示，复合涂层有利于结缔组织的生长，没有引起明显的炎症反应与组织坏死现象，证明其具有良好的组织相容性，是一种良好的生物涂层材料。
【作者】张瑾莉；
【导师】孔祥东；
【作者基本信息】浙江理工大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】钛；丝素蛋白；磷酸钙；仿生矿化；生物相容性；

【参考文献】
[1]王彦琛.OLAP在铁路货运客户关系管理中的应用研究[D].西南交通大学,交通运输工程,2014,硕士.
[2]黄小波,林湘宁,马晓飞,翁汉琍,鲁文军.适用于集中参数单端测距模型的距离修正方法[J].电力系统自动化,2006,24:44-48.
[3]张明明.鼠类对白栎橡子的切胚行为研究[D].河南科技大学,生态学,2014,硕士.
[4]姜开菊.Wnt家族基因Wnt4-like以及FLNα在荒漠沙蜥皮肤中的原位表达研究[D].兰州大学,发育生物学,2013,硕士.
[5]朱海华.TCS智能调节器在燃油均热炉控制系统中的应用[J].冶金自动化,1994,04:45-46.
[6]马文杰.高一函数教学中学生数学解题错误的实证研究[D].华东师范大学,学科教育,2014,博士.
[7]章鸣.基于生态足迹模型的土地可持续利用评价研究[D].浙江大学,土壤学,2004,硕士.
[8]余世全.有效的抗菌药物治疗对呼吸机相关性肺炎感染参数变化的影响[D].苏州大学,呼吸内科,2003,硕士.
[9]唐宸.明状元唐皋诗文辑佚[D].上海大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[10]黄海兵.驰名商标法律问题研究[D].华东政法学院,法律,2003,硕士.
[11]金青虎.计算机网络安全问题及对策[J].品牌(下半月),2015,02:165.
[12]郭书超.非平稳信号Choi-Williams分布研究与应用[D].大连理工大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[13]刘渊.烟台市财政贴息小额支农贷款对农户收入的影响[D].中国农业大学,种植业,2004,硕士.
[14]邢丽娟.二维功能梯度圆筒温度场有限元研究[D].河北工程大学,结构工程,2012,硕士.
[15]赵虎,尹成,鲍祥生,张春峰.不同正演方法对地震属性的影响[J].石油地球物理勘探,2013,05:728-733+671+854.
[16]李文辉.自我无关、相关的肯否句句末情绪词加工的行为与脑电研究[D].辽宁师范大学,基础心理学,2011,硕士.
[17]贾洪瑞.纸媒与微博互动机制研究[D].吉林大学,新闻与传播,2014,硕士.
[18]赵鸿儒,刘宝诚.空气介质中三维多层模型试验方法的研究[J].石油地球物理勘探,1981,03:25-34.
[19]刘山.TZ整形外科医院营销战略研究[D].重庆大学,工商管理,2003,硕士.
[20]陈科明.“微时代”的舆论引导策略研究[D].华南理工大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[21]蒋帅.顺应论视角下电视访谈节目中幽默语的研究[D].长春工业大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[22]黄辰.期货最优套期保值比率的非线性建模估计[D].山东大学,金融学,2013,硕士.
[23]张思昂.社区卫生服务人员对健康管理知识需求的调查研究[D].杭州师范大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[24]王睿.男性强制戒毒者心理健康及复吸倾向性的研究[D].华东师范大学,应用心理学,2001,硕士.
[25]胡剑文,吴曦,杨镜宇,胡晓峰,蒋亚群.探索性分析框架EAF的设计[J].系统仿真学报,2005,11:224-226+231.
[26]王中永.直流偏置控制双稳响应的信号处理研究[D].天津大学,机械工程,2013,硕士.
[27]吕瑞雪.网络Banner广告说服策略研究[D].山东师范大学,传播学,2013,硕士.
[28]李英.轴向双磁极组同步发电机研究与设计[D].大连海事大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[29]霍秀敏.新课程标准下初中化学课堂有效教学的研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[30]杜飞.大佛寺矿综放工作面矿压规律分析及区段煤柱宽度优化[D].西安科技大学,岩土工程,2013,硕士.
[31]王健.基于WinCE的超声波泄漏检测系统的设计与实现[D].武汉理工大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[32]李小兵.n值S-MTL系统中公式的矛盾度理论及理论的平均真度[D].兰州理工大学,运筹学与控制论,2014,硕士.
[33]刘印印.开放式基金投资组合理论及策略研究[D].武汉理工大学,2003.
[34]张乐记.印尼大学生创业政策问题研究[D].广西师范大学,企业管理,2013,硕士.
[35]张静.苏黄止咳胶囊治疗感染后咳嗽（风咳）36例临床观察[D].北京中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[36]刘桂庆,胡学钢,李凯.CR:一种逆向的关联规则挖掘算法[J].微电子学与计算机,2004,09:83-86.
[37]高健岭.内生的固定投资与区域旅游增长[D].复旦大学,旅游管理,2012,硕士.
[38]张聪.慢病毒介导的PDE4DmiRNA对抑郁症和认知损伤的调节作用及其机制研究[D].南方医科大学,药理学,2014,博士.
[39]刘露.东河1侏罗系Ⅲ油气藏开发可行性分析[D].成都理工大学,油气田开发工程,2013,硕士.
[40]曹融.道德压力的困境与摆脱[D].中国政法大学,法学理论,2013,硕士.
[41]徐文斐.城市道路景观设计初探[D].苏州大学,园林植物与观赏园艺,2012,硕士.
[42]张玉林,仲伟俊,梅姝娥.一类表间多层次关联规则挖掘算法研究[J].管理工程学报,2002,02:53-56.
[43]李小斌.灰度图象数字水印的研究与应用[D].西北工业大学,计算数学,2004,硕士.
[44]李冰石.有限责任公司股权转让征收个税的法律问题研究[D].首都经济贸易大学,经济法学,2013,硕士.
[45]芦落伟.郑汴一体化背景下旅游产业整合分析[D].西北师范大学,人文地理学,2013,硕士.
[46]陈堂敏.基于数据挖掘的重整风机状态监测系统的研究[J].广东轻工职业技术学院学报,2003,03:9-13.
[47]蒋伟华.基于O形橡胶圈密封的高压容器设计和研究[D].浙江大学,2006.
[48]许悟生.基于量子理论的数字图像处理研究[D].湖南师范大学,物理电子学,2013,硕士.
[49]薛明珠.新时期农民道德问题的思考[J].高等农业教育,2014,07:97-100.
[50]李姗姗.开放存取期刊的质量评价研究[D].吉林大学,图书情报,2013,硕士.