“镁”丽升级,成为更“美”的镁!

  • 文:骨科医学研究中心 黄诗博
  • 摄影:骨科医学研究中心
  • 日期:2022-02-24

“镁”丽升级——

用聚多巴胺共价键将具有生物活性的血管内皮生长因子(VEGF)固定在钙缺量的羟基磷灰石(CHDA)包覆的纯镁金属上


骨组织工程技术修复骨缺损被认为是一种非常有前景的发展方向。镁离子具有促成骨方面的功效,这使得镁基金属骨组织工程支架材料成为近几年热门的研究方向之一。血管再生在骨组织修复再生过程中发挥着重要作用,也是骨组织工程技术急需解决的重要问题之一。

我院骨科赵德伟教授团队对镁金属前期进行了系统的研究及转化,得到了满意的效果。为了进一步提升镁金属的性能,团队对镁金属材料进行了进一步研发。团队通过多巴胺把血管内皮生长因子(VEGF)结合在镁金属表面,从而赋予其成血管性能。但镁金属降解速率过快一直是镁金属作为骨植入材料需要解决的重要问题之一,镁金属降解会引起周围环境形成碱性环境,这对于生长因子的生物活性具有不利影响。为了降低镁金属的降解速率,我们首先通过水热处理的方式在镁金属表面制备具有保护作用的CaP涂层,然后再通过多巴胺共价键结合的方式把血管内皮生长因子(VEGF)嫁接在涂层表面。

我们通过SEM和EDS观察了表面改性前后材料表面形貌与表面成分的变化,ELISA和免疫荧光方法证实血管内皮生长因子(VEGF)确实被连接在镁金属材料表面,浸泡实验测试了镁金属所引起的SBF溶液pH值的变化,通过细胞实验验证了该表面涂层良好的生物相容性以及促进血管生成方面的功效。CCK-8、活死染色和粘附试验结果显示VEGF-DOPA-HA复合涂层具有良好的生物相容性,可以提高MC3T3-E1细胞在材料表面的粘附与增殖性能。微管试验和免疫荧光试验结果显示结合在材料表面的血管内皮生长因子(VEGF)仍然具备促进干细胞向内皮细胞分化的生物活性。这一研究结果将更好的发挥镁的特性,完成镁金属的“镁”丽升级。


图1 SEM+EDS


图2 XPS+FTIR


图3荧光照片+Elisa


图4 生物相容性

(cck-8,活死染色)


图5黏附实验


图6 免疫荧光


图7 微管实验