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氧化石墨烯修饰三维氧化锆骨组织工程支架的制备及细胞相容性研究
被引量：
5
1
作者
魏小翠
穆睿
+7 位作者
毕博
韩璧瑶
于泓川
陈博
王玥
史小蕾
臧圣奇
金磊
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2019年第8期797-802,共6页
目的为满足颌面部骨缺损修复的需要,文中旨在构建氧化石墨烯(GO)修饰的三维联通纳米氧化锆(ZrO2)骨组织工程支架,并评价GO修饰后复合支架的表面形貌、机械强度以及细胞相容性。方法采用改良Hummers法制备GO,扫描电镜、透射电镜及傅里叶...
目的为满足颌面部骨缺损修复的需要,文中旨在构建氧化石墨烯(GO)修饰的三维联通纳米氧化锆(ZrO2)骨组织工程支架,并评价GO修饰后复合支架的表面形貌、机械强度以及细胞相容性。方法采用改良Hummers法制备GO,扫描电镜、透射电镜及傅里叶红外光谱进行表征。硅烷介导下,将ZrO2支架与不同浓度(0.5、1、1.5mg/mL)GO分散液结合,选择表面均匀结合GO的复合支架进行压缩强度测试,并与人牙髓干细胞(hDPSCs)共培养,肌动蛋白染色观察细胞在支架上生长情况,MTS法检测细胞活力。结果表征结果显示:扫描电镜下观察,GO呈片状,可见褶皱的表面形貌,部分GO片层在边缘折叠翘起;透射电镜下可清晰地观察到GO呈轻纱状半透明微皱的片状结构,高分辨过滤像中可见该区域的晶体结构显示出与石墨一样的六元环结构。高倍电镜下1.0mg/mLGO-ZrO2支架可见到薄层的GO沉积在支架骨架的裂纹处,连接裂纹两端,并且可观察到陶瓷颗粒表面沉积带有褶皱的层状GO。机械性能对比结果显示,GO-ZrO2支架的压缩强度为([1.292±0.087)Mpa]较ZrO2支架([1.031±0.076)Mpa]显著增加(P<0.05)。与单纯ZrO2支架相比,在GO-ZrO2支架上均可见细胞更为密集的伸展黏附于支架表面,表现出更为活跃的细胞增殖状态。细胞活力检测结果显示,hDPSCs在GO-ZrO2支架上培养1、3、5d时,细胞活力均显著高于单纯ZrO2支架(P<0.05)。结论GO修饰ZrO2支架可改善机械性能,促进hDPSCs的早期增殖,呈现出良好的细胞相容性。
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关键词
氧化石墨烯
氧化锆支架
牙髓干细胞
骨组织工程
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职称材料
还原氧化石墨烯修饰壳聚糖骨组织工程支架的制备及表征
被引量：
4
2
作者
毕博
臧圣奇
+8 位作者
何懋典
穆睿
于泓川
刘鹃
李军霞
陈博
荣亮
史小蕾
金磊
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2021年第4期350-356,共7页
目的目前修复骨缺损的方式中,自体骨供量有限,异体骨或异种骨移植常出现术后排异反应,针对牙槽骨缺损修复而设计出一种来源广、价格低且生物相容性佳的骨组织工程材料迫在眉睫。文章旨在构建还原氧化石墨烯(rGO)修饰的壳聚糖骨组织工程...
目的目前修复骨缺损的方式中,自体骨供量有限,异体骨或异种骨移植常出现术后排异反应,针对牙槽骨缺损修复而设计出一种来源广、价格低且生物相容性佳的骨组织工程材料迫在眉睫。文章旨在构建还原氧化石墨烯(rGO)修饰的壳聚糖骨组织工程支架,评价其表面形貌、理化特性及生物学性能。方法通过化学还原法制备rGO,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜及傅里叶红外光谱对其表征。再利用冷冻干燥法制备出CS/GP、0.1%rGO/CS/GP、0.25%rGO/CS/GP和0.5%rGO/CS/GP四组复合支架,SEM下观察支架表面形貌;计算各组支架的孔径、孔隙率、吸水率和降解率;电子万能试验机进行压缩强度测试,筛选出修饰支架的合适rGO浓度后,MTS检测两组支架细胞增殖速率,激光共聚焦观察两组支架鬼笔环肽染色。结果TEM下可更明显地观察到rGO的薄层结构,呈半透明状态,选区电子衍射图可见明显的六角衍射光斑。CS/GP组支架的网状骨架上较为平整;0.1%rGO/CS/GP组支架的个别网状骨架上可见rGO片层附着其上,但是数量较少,不易发现;0.25%rGO/CS/GP组支架的大多数网状骨架上均可观察到rGO片层的附着,使大多数的网状骨架上均呈现出褶皱状态;0.5%rGO/CS/GP组支架则可以发现很多的网状结构内有多数rGO片层堆叠,堵塞住许多原本的孔状结构。0.5%rGO/CS/GP组支架的孔隙率比CS/GP、0.25%rGO/CS/GP组低(P<0.05)。0.1%、0.25%、0.5%rGO/CS/GP吸水率(535.87%±13.21%、621.48%±15.99%、637.19%±11.73%)均高于CS/GP复合支架(343.98%±11.03%),差异具有统计学意义(P<0.05)。CS/GP复合支架的降解速率最快,在第7和21天时分别达到46.47%±3.13%和81.35%±0.85%,均高于0.1%、0.25%、0.5%rGO/CS/GP组支架(P<0.05)。复合支架的弹性模量也随着支架内rGO含量的增加而相应增加[CS/GP:(1.10±0.14)MPa;0.1%rGO/CS/GP:(1.24±0.21)MPa;0.25%rGO/CS/GP:(1.47±0.21)MPa;0.5%rGO/CS/GP:(1.87±0.25)MPa],其中0.5%rGO/CS/GP复合支架的弹性模量高于CS/GP支架(P<0.05)。MTS结果显示随着时间的延长,hDPSCs在两组支架上均能进行有效地细胞增殖,但是0.25%rGO/CS/GP组的细胞增殖更为迅速,在第5天和第7天时,两组间的增殖差异具有统计学意义(P<0.05)。结论0.25%的rGO修饰壳聚糖骨组织支架可改善其机械性能,提高原有支架的吸水率并降低降解速率,同时促进hDPSCs黏附及增殖速度,在骨组织工程领域表现出极大的潜力。
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关键词
壳聚糖
还原氧化石墨烯
骨组织工程
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职称材料
题名
氧化石墨烯修饰三维氧化锆骨组织工程支架的制备及细胞相容性研究
被引量：
5
1
作者
魏小翠
穆睿
毕博
韩璧瑶
于泓川
陈博
王玥
史小蕾
臧圣奇
金磊
机构
南方医科大学
南京
临床
医学院
(
东部
战区
总
医院
)
口腔科
出处
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2019年第8期797-802,共6页
基金
国家自然科学基金(81771992)
文摘
目的为满足颌面部骨缺损修复的需要,文中旨在构建氧化石墨烯(GO)修饰的三维联通纳米氧化锆(ZrO2)骨组织工程支架,并评价GO修饰后复合支架的表面形貌、机械强度以及细胞相容性。方法采用改良Hummers法制备GO,扫描电镜、透射电镜及傅里叶红外光谱进行表征。硅烷介导下,将ZrO2支架与不同浓度(0.5、1、1.5mg/mL)GO分散液结合,选择表面均匀结合GO的复合支架进行压缩强度测试,并与人牙髓干细胞(hDPSCs)共培养,肌动蛋白染色观察细胞在支架上生长情况,MTS法检测细胞活力。结果表征结果显示:扫描电镜下观察,GO呈片状,可见褶皱的表面形貌,部分GO片层在边缘折叠翘起;透射电镜下可清晰地观察到GO呈轻纱状半透明微皱的片状结构,高分辨过滤像中可见该区域的晶体结构显示出与石墨一样的六元环结构。高倍电镜下1.0mg/mLGO-ZrO2支架可见到薄层的GO沉积在支架骨架的裂纹处,连接裂纹两端,并且可观察到陶瓷颗粒表面沉积带有褶皱的层状GO。机械性能对比结果显示,GO-ZrO2支架的压缩强度为([1.292±0.087)Mpa]较ZrO2支架([1.031±0.076)Mpa]显著增加(P<0.05)。与单纯ZrO2支架相比,在GO-ZrO2支架上均可见细胞更为密集的伸展黏附于支架表面,表现出更为活跃的细胞增殖状态。细胞活力检测结果显示,hDPSCs在GO-ZrO2支架上培养1、3、5d时,细胞活力均显著高于单纯ZrO2支架(P<0.05)。结论GO修饰ZrO2支架可改善机械性能,促进hDPSCs的早期增殖,呈现出良好的细胞相容性。
关键词
氧化石墨烯
氧化锆支架
牙髓干细胞
骨组织工程
Keywords
graphene oxide
Zirconia scaffold
dental pulp stem cells
bone tissue engineering
分类号
R782 [医药卫生—口腔医学]
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职称材料
题名
还原氧化石墨烯修饰壳聚糖骨组织工程支架的制备及表征
被引量：
4
2
作者
毕博
臧圣奇
何懋典
穆睿
于泓川
刘鹃
李军霞
陈博
荣亮
史小蕾
金磊
机构
南方医科大学
南京
临床
医学院
(
东部
战区
总
医院
)
口腔科
出处
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2021年第4期350-356,共7页
基金
国家自然科学基金(82071094,81700990)。
文摘
目的目前修复骨缺损的方式中,自体骨供量有限,异体骨或异种骨移植常出现术后排异反应,针对牙槽骨缺损修复而设计出一种来源广、价格低且生物相容性佳的骨组织工程材料迫在眉睫。文章旨在构建还原氧化石墨烯(rGO)修饰的壳聚糖骨组织工程支架,评价其表面形貌、理化特性及生物学性能。方法通过化学还原法制备rGO,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜及傅里叶红外光谱对其表征。再利用冷冻干燥法制备出CS/GP、0.1%rGO/CS/GP、0.25%rGO/CS/GP和0.5%rGO/CS/GP四组复合支架,SEM下观察支架表面形貌;计算各组支架的孔径、孔隙率、吸水率和降解率;电子万能试验机进行压缩强度测试,筛选出修饰支架的合适rGO浓度后,MTS检测两组支架细胞增殖速率,激光共聚焦观察两组支架鬼笔环肽染色。结果TEM下可更明显地观察到rGO的薄层结构,呈半透明状态,选区电子衍射图可见明显的六角衍射光斑。CS/GP组支架的网状骨架上较为平整;0.1%rGO/CS/GP组支架的个别网状骨架上可见rGO片层附着其上,但是数量较少,不易发现;0.25%rGO/CS/GP组支架的大多数网状骨架上均可观察到rGO片层的附着,使大多数的网状骨架上均呈现出褶皱状态;0.5%rGO/CS/GP组支架则可以发现很多的网状结构内有多数rGO片层堆叠,堵塞住许多原本的孔状结构。0.5%rGO/CS/GP组支架的孔隙率比CS/GP、0.25%rGO/CS/GP组低(P<0.05)。0.1%、0.25%、0.5%rGO/CS/GP吸水率(535.87%±13.21%、621.48%±15.99%、637.19%±11.73%)均高于CS/GP复合支架(343.98%±11.03%),差异具有统计学意义(P<0.05)。CS/GP复合支架的降解速率最快,在第7和21天时分别达到46.47%±3.13%和81.35%±0.85%,均高于0.1%、0.25%、0.5%rGO/CS/GP组支架(P<0.05)。复合支架的弹性模量也随着支架内rGO含量的增加而相应增加[CS/GP:(1.10±0.14)MPa;0.1%rGO/CS/GP:(1.24±0.21)MPa;0.25%rGO/CS/GP:(1.47±0.21)MPa;0.5%rGO/CS/GP:(1.87±0.25)MPa],其中0.5%rGO/CS/GP复合支架的弹性模量高于CS/GP支架(P<0.05)。MTS结果显示随着时间的延长,hDPSCs在两组支架上均能进行有效地细胞增殖,但是0.25%rGO/CS/GP组的细胞增殖更为迅速,在第5天和第7天时,两组间的增殖差异具有统计学意义(P<0.05)。结论0.25%的rGO修饰壳聚糖骨组织支架可改善其机械性能,提高原有支架的吸水率并降低降解速率,同时促进hDPSCs黏附及增殖速度,在骨组织工程领域表现出极大的潜力。
关键词
壳聚糖
还原氧化石墨烯
骨组织工程
Keywords
chitosan
reduced graphene oxide
bone tissue engineering
分类号
Q819 [生物学—生物工程]
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氧化石墨烯修饰三维氧化锆骨组织工程支架的制备及细胞相容性研究
魏小翠
穆睿
毕博
韩璧瑶
于泓川
陈博
王玥
史小蕾
臧圣奇
金磊
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2019
5
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职称材料
2
还原氧化石墨烯修饰壳聚糖骨组织工程支架的制备及表征
毕博
臧圣奇
何懋典
穆睿
于泓川
刘鹃
李军霞
陈博
荣亮
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金磊
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