摘要背景:壳聚糖作为医用金属表面的涂层材料可以有效改善其生物学性能,但单纯壳聚糖存在自身生物活性与成骨诱导能力不足的问题;氧化石墨烯能够提高多种聚合物材料的机械性能和生物相容性,并具有促进成骨分化的作用,将两者结合得到的涂层材料可能具有更好的生物性能和成骨活性.目的:构建氧化石墨烯改性的壳聚糖复合涂层材料,分析涂层材料的表面形貌、化学组成和物理性质,并进一步分析涂层材料对成骨细胞增殖、黏附和成骨分化行为的影响.方法:使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对钛片表面进行处理,在钛片表面形成硅烷基团,然后利用戊二醛使壳聚糖与硅烷基团形成交联,分别制备单纯壳聚糖涂层与氧化石墨烯/壳聚糖复合涂层.通过原子力显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测量系统表征涂层的表面形貌、化学结构及亲水性能.将大鼠成骨细胞直接接种于两种涂层材料表面,通过CCK-8实验、扫描电镜和半定量PCR分析材料对大鼠成骨细胞增殖、细胞铺展与成骨分化的影响.结果与结论:①通过原子力显微镜测得氧化石墨烯片层的厚度为2 nm左右;扫描电镜下可见,两种涂层表面均光滑致密,其中壳聚糖分子紧密排列,氧化石墨烯能够均匀分布于壳聚糖中,同时由于石墨烯的加入,壳聚糖表面出现褶皱样形貌;氧化石墨烯-壳聚糖复合涂层的接触角小于单纯壳聚糖涂层(P<0.05);②CCK-8实验结果显示,相较于单纯壳聚糖涂层,氧化石墨烯/壳聚糖复合涂层可促进成骨细胞的增殖;③扫描电镜下可见,单纯壳聚糖涂层表面的成骨细胞铺展性较差,氧化石墨烯/壳聚糖复合涂层表面的成骨细胞表现出更好的铺展状态;④半定量PCR检测显示,氧化石墨烯/壳聚糖复合涂层组碱性磷酸酶、Runx2 mRNA表达量多于单纯壳聚糖涂层组(P<0.05);⑤结果表明,氧化石墨烯/壳聚糖复合涂层具有良好的理化性能、生物相容性和成骨诱导性能.