编号：NMJS09200
篇名：钙锶镁锌交联藻酸盐水凝胶的制备及其细胞相容性研究
作者：赵思楠 宫宁 张致浩 徐磊 谈飞
关键词： 藻酸盐水凝胶 锶、镁、锌 混合金属阳离子 成骨
机构： 青岛大学附属医院口腔修复科 青岛大学口腔医学院
摘要： 目的:制备4组含不同种类二价金属离子Ca2+、Sr2+、Mg2+、Zn2+交联的藻酸盐凝胶支架,检测其理化性能,观察MC3T3-E1细胞在各组凝胶表面的黏附、增殖及成骨分化情况。方法:配制4组离子总浓度为6.5g/L且含不同种类Ca2+、Sr2+、Mg2+、Zn2+的混合溶液作为交联剂,与海藻酸钠溶液发生螯合反应制备多离子交联水凝胶,依据所含离子种类分为Ca组、Ca-Sr组、Ca-Sr-Mg组、Ca-Sr-Mg-Zn组,Ca组为对照组。使用扫描电镜观察凝胶冻干后的表面形态,检测其降解、溶胀性能及Sr2+、Mg2+、Zn2+析出浓度。将MC3T3-E1细胞接种在水凝胶表面,观察细胞黏附形态,采用CCK-8法和活死染色法评价其生物安全性和细胞增殖能力。诱导MC3T3-E1细胞成骨分化,检测ALP活性,茜素红染色观察钙盐沉积情况,RT-qPCR检测成骨基因的表达。结果:与Ca组相比,Ca-Sr组、Ca-Sr-Mg组、Ca-Sr-Mg-Zn组水凝胶的孔隙更均匀致密,凝胶的降解速度与溶胀率均减小(P<0.05),细胞在凝胶表面的黏附形态由球形变为多角形;与Ca组比较,Ca-Sr组、Ca-Sr-Mg组、Ca-Sr-Mg-Zn组水凝胶表面的细胞增殖活性、细胞内ALP活性、钙结节生成面积及I型胶原、骨形态发生蛋白2、Runt相关转录因子2等成骨基因的表达量升高(P<0.05),且Ca-Sr组、Ca-Sr-Mg组、Ca-Sr-Mg-Zn组水凝胶表面的细胞增殖活力及成骨分化效果依次提高(P<0.05)。结论:较Ca2+交联的海藻酸钙水凝胶相比,使用Ca2+、Sr2+、Mg2+、Zn2+混合金属阳离子作为交联剂,能改善藻酸盐水凝胶的理化性能,促进MC3T3-E1细胞在凝胶表面的黏附及成骨分化。
