新研究：新型復(fù)合涂層可有效提升牙種植體骨結(jié)合能力

*圖源：BMC Oral Health官網(wǎng)

好的牙·訊｜新疆人民醫(yī)院口腔科與浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院聯(lián)合團隊近日在《BMC Oral Health》期刊發(fā)表研究，成功開發(fā)出一種具有生物活性和生物相容性的牙種植體復(fù)合涂層材料——Ti@HA-GO@IL-4。該材料通過電化學(xué)沉積與浸漬干燥技術(shù)，在純鈦基底上構(gòu)建了羥基磷灰石-氧化石墨烯/白細胞介素-4復(fù)合涂層，可有效提升種植體的親水性、表面粗糙度及細胞相容性，為促進牙種植體骨結(jié)合提供了新方案。

研究指出，鈦及鈦合金因具備良好的生物相容性和彈性模量，被廣泛用于牙科種植體。然而，其表面生物惰性常導(dǎo)致骨結(jié)合能力不足，影響長期穩(wěn)定性。為此，研究人員通過表面改性技術(shù)，將羥基磷灰石與氧化石墨烯復(fù)合，并進一步負(fù)載抗炎細胞因子IL-4，構(gòu)建出具有多重生物功能的復(fù)合涂層。

研究團隊采用電化學(xué)沉積法在純鈦基底上構(gòu)建羥基磷灰石-氧化石墨烯（HA-GO）涂層，隨后通過浸漬干燥法負(fù)載白細胞介素-4。掃描電鏡（SEM）顯示，不同質(zhì)量濃度的氧化石墨烯涂層呈云霧狀分布，高質(zhì)量濃度涂層的突起結(jié)構(gòu)更加致密。能譜分析（EDS）證實Ti@HA-GO@IL-4組氮元素含量明顯高于Ti@HA-GO組，驗證了IL-4的成功負(fù)載。

*圖源：BMC Oral Health官網(wǎng)

表面性能測試表明，Ti@HA-GO@IL-4組的表面粗糙度Ra為30.93±7.30納米、Rq為40.20±7.94納米，接近天然骨組織表面粗糙度（約32納米）。接觸角測量顯示，Ti@HA-GO@IL-4組親水性優(yōu)于純鈦組和Ti@IL-4組。X射線衍射（XRD）和拉曼光譜確認(rèn)了HA和GO的特征峰，傅里葉變換紅外光譜（FTIR）檢測到IL-4的特征酰胺鍵（1650-1660 cm?1）。

*圖源：BMC Oral Health官網(wǎng)

IL-4釋放動力學(xué)研究顯示，Ti@HA-GO@IL-4涂層實現(xiàn)了長達7天的持續(xù)釋放，而Ti@IL-4組在24小時內(nèi)釋放超過75%。熒光標(biāo)記實驗進一步證實，浸漬干燥法的IL-4負(fù)載量明顯高于其他三種方法（浸漬冷凍干燥法、移液干燥法、移液冷凍干燥法）。14天模擬體液（SBF）浸泡實驗證實涂層具有良好的穩(wěn)定性。

*圖源：BMC Oral Health官網(wǎng)

生物相容性評價采用小鼠MC3T3-E1成骨前體細胞進行。CCK-8增殖實驗顯示，培養(yǎng)4天和7天后，Ti@HA-GO@IL-4組細胞增殖活性明顯高于其他三組。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，Ti@HA-GO@IL-4組細胞形成了致密的偽足網(wǎng)絡(luò)，細胞-細胞和細胞-涂層界面連接緊密，部分偽足深入涂層微納結(jié)構(gòu)孔隙形成牢固錨定。DAPI染色顯示Ti@HA-GO@IL-4組核熒光覆蓋面積最大，與CCK-8結(jié)果一致。

研究團隊指出，該復(fù)合涂層通過三個機制促進骨結(jié)合：一是仿生納米粗糙度促進細胞粘附與成骨分化；二是增強的親水性改善蛋白吸附與細胞行為；三是IL-4的持續(xù)釋放直接促進了成骨前體細胞的增殖與粘附。研究團隊計劃開展動物實驗以評估涂層的長期植入效果，為臨床轉(zhuǎn)化提供數(shù)據(jù)支持。

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