“肽-钛”牙种植体的表面修饰及其生物相容性和抗菌性研究

从"钛"基质的牙种植体出发，利用纳米技术进行生物活性肽"RGD"和"HRP-5"对钛种植体的表面修饰，提高牙种植体的生物相容性和抗菌性能，促进种植体周组织整合并减少菌斑堆积而引发的种植体周围炎。系统研究肽对钛种植体的表面修饰过程，以及"肽-钛"种植体对组织细胞、细菌生物学行为和对软、硬组织界面的影响，综合评价其生物相容性和抗菌性能。获得同时具有良好的生物相容性和抗菌性能的新型纯钛种植材料，对于弥补纯钛种植体的缺点，提高牙种植体的成功率具有重要意义。

本研究利用纳米技术，制备多肽修饰的纯钛种植体材料，优化其工艺参数，表征材料的理化性能，并评价其生物学活性。按照研究计划，初步实现了纯钛种植材料表面生物活性短肽的协载和组装，获得表面复合生物活性多肽的纯钛种植材料（“肽-钛”）。并通过体外实验证实“肽-钛”种植体材料具有良好的生物相容性和抗菌性能，达到了预先的目标。已发表SCI论文3篇，核心期刊1篇，在投SCI论文2篇。.本研究采用阳极氧化法在纯钛表面获得了规则的纳米管状结构，扫描电镜、原子力显微镜、XPS能谱分析及拉曼光谱分析显示其为纳米孔径为40nm的TiO2膜；采用经筛选并确认粒径为18 nm的金纳米粒子，通过其球形表面，成功将固相合成法得到的RGD多肽和筛选的AMP抗菌肽连接到沉积有Au纳米粒子的TiO2表面上，形成TiO2-Au-小肽膜，扫描电镜、拉曼光谱及红外光谱分析认证其为“TiO2-Au-RGDC肽”及“TiO2-Au-AMP肽”结构。采用人成骨样细胞MG-63作为检测细胞，MTT法观察显示，RGD浓度为100μmol/L组细胞增殖数量最为显著；扫描电镜分析显示材料表面细胞伸展良好，证实“TiO2-Au-RGDC肽”具有良好的生物相容性。通过抗菌实验证实，富含色氨酸抗菌短肽Ac-KWRRWVRWI-NH2（Pac-525）及富含赖氨酸的短肽（KKVVFKVKFK-NH2）KSL、（KKVVFWVKFK-NH2）KSL-W对种植体周围炎主要致病菌牙龈卟啉单胞菌及具核梭杆菌具有良好的抑制作用，但对于种植体周围益生菌血链球菌均无抑制作用。通过对材料表面牙龈卟啉单胞菌进行LIVE/DEAD Baclight Bacterial Viability Kits染色孵育，激光共聚焦显微镜观察显示Pac-525(0.5mg/ml)组具有良好的抑菌效果，生物膜厚度及活菌比例显著低于对照组，证实“TiO2-Au-AMP肽”具有良好的抗菌性能。以上实验的完成标志着利用纳米技术对于纯钛种植材料表面生物活性短肽的协载和组装的实现，同时“肽-钛”种植材料具有良好的生物相容性和抗菌性能，为探索新型的、具有良好生物相容的抗菌种植体材料提供了可靠的实验基础和技术保障。..