羥基磷灰石微粒表面微納結(jié)構(gòu)與蛋白吸附及釋放的關(guān)系.pdf

1、生物材料植入體內(nèi)后很快發(fā)生來自血液及其它組織液中蛋白質(zhì)在植入體表面的吸附聚集，因而，細(xì)胞并不直接和材料表面接觸，而通過和材料表面蛋白質(zhì)發(fā)生吸附來與生物材料作用。這層吸附的蛋白質(zhì)將直接影響接下來的細(xì)胞粘附、增殖分化并最終決定植入體的成敗。一方面，蛋白質(zhì)在材料表面的吸附影響其在材料表面濃度、構(gòu)象、生物活性等重要過程;同時(shí)，蛋白吸附影響植入材料的表面性質(zhì)與降解行為。因此，考察生物材料蛋白吸附行為已經(jīng)成為評價(jià)其生物相容性和生物活性的一種重要方式

2、。
　　本實(shí)驗(yàn)采用水熱反應(yīng)法，利用環(huán)己烷六羧酸(H6E)作為調(diào)控劑，通過H6E與鈣離子的螯合作用控制羥基磷灰石（HAP）晶體成核、生長速率以及晶體生長取向，制備了具有不同表面微納結(jié)構(gòu)的HAP微粒。利用X射線衍射(XRD)、比表面積測試儀(BET)、粒度分布測試儀(ζpotential)、掃描電鏡(SEM)、紅外光譜儀(FTIR)、等設(shè)備對樣品的晶體組成、比表面積、粒度分布、表面形貌、表面官能團(tuán)等方面進(jìn)行表征。
　　然后，實(shí)驗(yàn)

3、選用牛血清白蛋白(BSA)、和溶菌酶(LYS)2種蛋白質(zhì)，進(jìn)行了HAP微粒的蛋白質(zhì)吸附試驗(yàn)。研究了HAP微粒在不同吸附體系（對HAP微粒超聲預(yù)處理、蛋白濃度、溶液中PO43-濃度、溶液pH）條件下的ζ電位及蛋白吸附行為。
　　隨后，實(shí)驗(yàn)選用5種具有不同表面微納結(jié)構(gòu)的HAP微粒，在相同條件下進(jìn)行了對BSA、纖維蛋白原(FN)和LYS3種蛋白質(zhì)的吸附試驗(yàn)，研究HAP微粒表面微納結(jié)構(gòu)對其蛋白質(zhì)吸附行為的影響。
　　最后，以BSA、

4、FN和LYS為模型蛋白藥物，進(jìn)行了載蛋白HAP微粒體外蛋白釋放試驗(yàn)。研究具有不同表面微納結(jié)構(gòu)載蛋白HAP微粒體外蛋白釋放行為。研究主要結(jié)果如下:
　　(1) H6E能夠有效可控地在HAP微粒的表面構(gòu)建微納米結(jié)構(gòu);在合成體系中H6E濃度為0mM、0.5 mM、1mM、5 mM、50 mM條件下，分別制備出帶狀、刺猬狀、花椰菜狀、絨球狀、中空結(jié)構(gòu)狀的HAP微粒。
　　(2) HAP在不同pH、PO43-濃度中的ζ電位始終為負(fù)，其

5、中HAPζ電位隨pH增大而增大，隨PO43-濃度增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢;超聲分散促進(jìn)HAP微粒蛋白質(zhì)吸附;隨著pH增大，HAP微粒對BSA的吸附能力減弱，對LYS的吸附能力增強(qiáng);隨著PO43-濃度增大，HAP微粒對BSA和LYS的吸附能力都降低;隨著蛋白質(zhì)濃度增大，HAP微粒蛋白吸附性能增強(qiáng)。
　　(3)HAP微粒表面不同微納結(jié)構(gòu)對不同蛋白質(zhì)具有選擇性吸附功能。帶狀結(jié)構(gòu)HAP有利于酸性蛋白質(zhì)（BSA和FN）的吸附，中空結(jié)構(gòu)H

6、AP對堿性蛋白質(zhì)LYS具有較強(qiáng)的吸附。
　　(4)載蛋白HAP微粒體外蛋白釋放總量隨HAP蛋白吸附量增大而增大;中空結(jié)構(gòu)載蛋白HAP微粒具有蛋白緩釋性能;載蛋白HAP微粒體外蛋白釋放量及釋放速率隨PO43-濃度增大而增大。
　　以上結(jié)果表明:H6E能夠有效可控地在HAP微粒表面構(gòu)建微納結(jié)構(gòu);HAP表面蛋白質(zhì)的吸附與HAP微粒分散性、pH、PO43-濃度、蛋白濃度及HAP表面形貌等諸多因素相關(guān);HAP表面不同微納結(jié)構(gòu)對不同蛋白