微/纳米结构含锌硅酸钙基涂层成骨性能研究

摘要：

骨科植入物涂层的表面形貌和化学组成对炎症反应的进程和骨形成的发生都发挥着重要调节作用.为综合利用微/纳米仿生结构和生物活性元素的优势,将含锌(Zn)的纳米结构物质引入到经水热处理后的等离子喷涂硅酸钙(calcium silicate,CS)涂层表面,对所制备涂层的物相组成、表面和截面形貌、比表面积、Zeta电位和生理环境下离子溶出等物理化学性能进行了表征.相比于常规CS涂层,具有微/纳米复合结构的CS和含锌CS涂层拥有更高比表面积和孔容,可吸附更多血清蛋白和纤维连接蛋白,通过刺激细胞内整合素以及下游vinculin和FAK基因表达,提高了骨髓间充质干细胞(BMSCs)铺展能力.涂层中锌的引入进一步提高了其表面BMSCs的增殖能力和与成骨细胞分化相关的基因表达.具有微/纳米复合结构的涂层明显上调了RAW264.7巨噬细胞中M2表型因子(CD206和ARG)基因表达,而涂层中溶出的Zn2+显著提高了RAW264.7细胞中抑炎症因子(IL-1ra和IL-10)基因表达,促使其向抑炎症表型转化.骨科植入物涂层表面锌元素和纳米结构的引入有利于创建良好的骨免疫微环境,促进骨形成的发生.

关键词：硅酸钙涂层、纳米结构、锌、骨形成、炎症反应

所属期刊栏目：14

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金No.51971236

在线出版日期：2022-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：8-18