载银锌介孔钙硅纳米粒子与聚己内酯复合材料的体外生物活性研究

In vitro biological activity study on the material composited with nanosilver and nanozinc incorporated mespoporous calcium?silicate and PCL

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摘要目的评价载银(Ag)或锌(Zn)的介孔钙硅纳米粒子(mesoporous calcium-silicate nanoparticles,MCSNs)和聚己内酯(poly-ε-caprolactone,PCL)的复合材料的理化性能、体外生物活性及促进成骨能力.方法通过加热熔融法制备PCL-MCSNs、PCL-Zn-MCSNs、PCL-Ag-MCSNs和PCL-Ag-Zn-MCSNs(Ag与Zn物质的量比为1:1),表征其表面形貌、机械性能和体外降解性能.复合材料与根尖乳头干细胞(stem cell from the apical papilla,SCAP)共培养,观察其表面的细胞附着和羟磷灰石晶体(hydroxyapatite,HA)形成情况.通过CCK-8法、碱性磷酸酶(ALP)活性测定和茜素红染色,评价材料的细胞毒性和促进体外成骨效果.结果所有复合材料的表面平整均匀,PCL-MCSNs的压缩强度最高,为3.05 MPa.PCL-Zn-MCSNs的表面HA形成最多、降解最快、表面附着的细胞密度最高,细胞粘附性最好.除PCL-Ag-MCSNs和PCL-Ag-Zn-MCSNs外,其他实验组都能促进细胞增殖,ALP活性升高,产生的钙化结节含量均高于PCL,其中PCL-Zn-MCSNs显著高于其他组(P<0.05).结论 PCL和载银或锌的MCSNs的复合材料具有良好的机械性能和降解性能,但细胞粘附性、细胞增殖性、ALP活性和钙化结节形成能力随Zn含量增加而增强,提示含Zn的该类型复合材料的体外生物活性良好,在促成牙/成骨方面有着优越的潜能,有望成为新型的口腔颌面骨缺损的修复材料.