掺离子羟基磷灰石丝素复合膜的电化学法制备及其促成骨修复

【作者】 王天云； 雷芳； 魏天铖； 沈虹兰； 杨明英；

【机构】 浙江大学动物科学学院应用生物资源研究所；

【摘要】 骨组织主要由羟基磷灰石、胶原以及大量的微量金属元素构成,在金属元素中锌、镁等离子对促进骨组织的生长和发挥功能起了重要的作用。电化学沉积技术是一种利用电场从电解液中沉积粒子到导电基体上从而得到矿化涂层的方法,在电化学沉积的过程,通过电解液中离子浓度调控能够获得掺离子羟基磷灰石复合体从而进行缺损骨组织修复。本文通过调控电解液中Zn、Mg、Ca离子浓度,利用电化学法于丝素膜上沉积出掺离子羟基磷灰石,制备具有成骨修复能力的丝素复合膜。扫描电镜表明,电化学法制备的羟基磷灰石SF膜(HAp-SF)表面具有显著的花簇状形貌,掺锌(Zn2+)后制备的羟基磷灰石SF膜(Zn-HAp/SF)其表面形貌转变为纳米泡沫,而镁离子的掺杂则导致了乳突状沉积。锌离子和镁离子的掺杂加速了羟基磷灰石中钙离子释放,具有了与人体骨组织类似的成骨性能。将SF、HAp-SF、Zn-HAp/SF、Mg-HAp/SF膜分别植入大鼠皮下,进行异位成骨分析,结果表明Zn-HAp/SF膜和Mg-HAp/SF膜比未掺离子的SF膜和HAp-SF膜表现出更优异的成骨性能,其中Zn-HAp/SF膜具有最高的骨修复能力。本研究证实了了掺离子羟基磷灰石丝素复合膜在促骨修复功能上的潜力,能够拓展丝素蛋白在骨组织工程领域的应用。更多还原