摘要
摘要目的探讨复合硫化铜（CuS）/氧化石墨烯（GO）纳米片的聚乙烯醇（PVA）/羧甲基纤维素钠（CMC）仿生骨膜作为新型血管化骨组织工程薄膜材料的可行性。方法将GO与CuS/GO纳米片分别复合PVA/CMC基底薄膜后，设为PVA/CMC/GO组、PVA/CMC/CuS/GO组，通过扫描电子显微镜与能谱仪观察并分析骨膜材料的微观结构与组成，另外设立PVA/CMC组（仅有PVA/CMC基底薄膜）与空白对照组（无材料）。在体外细胞水平上通过细胞增殖毒性检测（CCK-8）（分别检测CuS/GO纳米片浓度为0、50、100、200、400、800 μg/mL的PVA/CMC/CuS/GO薄膜）、活/死细胞染色、溶血实验评价生物相容性；细胞迁移和成管实验评价材料成血管作用；碱性磷酸酶（ALP）与茜素红染色评估成骨分化作用；免疫荧光染色与实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测成骨相关基因的表达；细菌平板计数法与抑菌圈法评估骨膜抗菌作用。结果PVA/CMC/GO组和PVA/CMC/CuS/GO组的骨膜材料基底薄膜表面光滑平整，复合薄膜表面呈不规则片状凸起。生物安全性实验显示浓度为100 μg/mL CuS/GO纳米片的复合薄膜材料具有良好的生物相容性。体外成血管分化实验提示PVA/CMC/CuS/GO组的HUVEC细胞迁移率均显著优于其他3组，差异均有统计学意义（P< 0.001）；PVA/CMC/CuS/GO组的细胞成管面积与长度均显著优于其他3组，差异均有统计学意义（P< 0.001）。体外成骨分化实验显示PVA/CMC/CuS/GO组的MC3T3-E1细胞的ALP与茜素红染色定量分析均显著优于其他3组，差异均有统计学意义（P<0.001）；此外PVA/CMC/CuS/GO组免疫荧光染色ALP与Ⅰ型胶原的荧光强度，RT-qPCR成骨基因ALP、BMP-2、骨钙素、骨桥蛋白的表达水平均显著高于其他3组，差异均有统计学意义（P<0.001）。抗菌实验显示PVA/CMC/CuS/GO组对不同细菌的抑制作用与抑菌圈直径均显著大于其他3组，差异均有统计学意义（P<0.001）。结论复合GO与CuS/GO纳米片的PVA/CMC薄膜材料兼具理想的生物相容性与抗菌性能，可促进体外成血管与成骨分化，尤其是具有成血管成骨耦合功能的PVA/CMC/CuS/GO抗菌骨膜材料，有望为感染性骨缺损的临床治疗提供新策略。
出版日期
2023年03月15日（中国期刊网平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
