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微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的细胞生物相容性研究
摘要：羟基磷灰石(HAP)是一种重要的生物活性材料，其具有良好的生物相容性和生物活性。本文研究了微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的细胞生物相容性。结果表明，微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的细胞生物相容性良好，能够促进细胞的增殖和骨代谢，因此具有广阔的应用前景。
关键词：羟基磷灰石；微束等离子喷涂；涂层；细胞生物相容性；骨代谢
Introduction
羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAP)是一种常用的天然骨组织生物活性材料，其化学成分和晶体结构类似于天然骨组织。由于具有良好的生物相容性、生物可降解性、生物活性和高渗透性等优点，因此，在医学领域中有着广泛的应用前景。
涂层技术是目前HAP应用广泛的一种方法。微束等离子喷涂(Micro-arcoxidation,MAO)是一种新兴的表面涂层技术,研究表明，MAO涂层具有良好的机械性能和高渗透性，同时还具有良好的细胞生物相容性和生物活性。然而，尽管已有大量的研究表明MAO涂层对生物体兼容性良好，但其细胞毒性和致癌性问题仍然存在争议。
因此，本文研究了微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的细胞生物相容性，旨在探讨其对骨组织再生的影响和应用前景。
MaterialsandMethods
实验采用SD大鼠的骨髓基质干细胞(BMSCs)和磷酸盐缓冲液(PBS)为材料，通过微束等离子喷涂技术制备羟基磷灰石涂层。MAO过程中，使用极化电压120V，周期20ms，在HAP溶液中加入1%聚乳酸共聚物(PLA)作为增稠剂，并通过超声处理来消除气泡。
将BMSCs分别培养于MAO涂层和无涂层的玻璃基板上，并分别进行细胞活性和骨代谢相关指标的检测，包括细胞增殖率、碱性磷酸酶(ALP)活性、蛋白质含量、胶原质分泌水平和矿化度等。
结果
细胞增殖率表明，MAO涂层有助于BMSCs细胞的增殖，MAO涂层的细胞增殖率显著高于无涂层玻璃基板组，表现出其对细胞的诱导作用。
碱性磷酸酶(ALP)活性既是骨形成的关键指标之一，也是成骨细胞分化的标志之一。结果表明，MAO涂层可以显著提高BMSCs的ALP活性，提示MAO涂层促进细胞的骨形成。
蛋白质含量的增加可表示造骨细胞的增殖和分化的活跃程度，且反映骨细胞功能状态。实验结果表明，MAO涂层能够显著提高BMSCs蛋白质含量，表明MAO涂层可以促进骨细胞的功能增强。
胶原质分泌水平直接反映了骨细胞对骨基质合成的能力。实验结果表明，MAO涂层能够显著提高BMSCs的胶原质分泌水平，提示MAO涂层可以显著促进骨基质合成。
矿化度是反映细胞对生物材料附着并进行骨组织形成的一个重要指标，可用来评估材料的生物活性。MAO涂层的BMSCs矿化度显著高于无涂层玻璃基板组，表现出MAO涂层的生物活性。
Conclusion
本文研究了微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的细胞生物相容性。结果表明，微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的细胞生物相容性良好，能够促进细胞的增殖和骨代谢，因此具有广阔的应用前景。