杨小明 尹庆水 张余 李梅 蓝国波 林潇 谭丽丽 杨柯
摘 要: 目的研究表面含硅微弧氧化（micro-arc oxidation，MAO）涂层镁合金ZK60体外与成骨细胞的生物相容性。 方法扫描电镜观察表面含硅MAO涂层镁合金ZK60的表面形貌，并用能谱分析仪检测涂层元素组成。实验分为表面含硅MAO涂层镁合金ZK60组（A组）、无涂层镁合金ZK60组（B组）、医用钛合金组（C组）及空白对照组（D组）。取A、B、C组对应材料按照ISO 10993-12标准（试样表面积/浸体介质= 1.25 cm2/mL）分别制备材料浸提液并培养小鼠前成骨细胞MC3T3-El，D组采用含10%FBS的α-MEM培养基进行培养。倒置相差显微镜观察细胞形态，MTT法检测细胞增殖活力，并检测成骨细胞ALP表达活性。扫描电镜观察A、B、C组材料表面细胞黏附形态，检测涂层表面的蛋白吸附能力，采用DAPI观察细胞早期黏附情况，钙黄绿素/乙锭均二聚物1（calcein-AM/ethidium homodimer 1，calcein- AM/ EthD- 1）双重染色观察细胞生长状态。 结果扫描电镜下见表面含硅MAO涂层镁合金ZK60呈粗糙、多孔表面形态，涂层的主要组成元素为Mg、O和Si。材料浸提液培养后各组细胞轮廓清晰、形态良好，其中A组细胞伸展性更好。培养5 d时，MTT检测示A组细胞增殖活力明显高于其他组（P < 0.05）。扫描电镜观察见A、C组材料表面细胞伸展性良好，优于B组，且A组细胞与材料表面黏附更紧密。A组材料表面蛋白吸附量为（152.7 ± 6.3）?g/mL，明显高于B、C组的（96.3 ± 3.9）、（96.1 ± 8.7） ?g/ mL（P < 0.05）；各时间点A组细胞黏附数量均明显高于B、C组（P < 0.05）。calcein-AM/EthD-1双染观察见A、C组材料表面细胞生长状态优于B组。 A、B组ALP表达分别为15.55 ± 0.29和13.75 ± 0.44，明显高于C、D组的10.43 ± 0.79和10.73 ± 0.47（P < 0.05），且A组高于B组（P < 0.05）。 结论表面含硅MAO涂层镁合金ZK60可促进成骨细胞增殖、黏附及分化，具有良好生物相容性，是一种较理想的镁合金表面改性方法。
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