GO-PEEK复合材料的骨诱导功能

目的 通过3D打印聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)仿下颌骨多孔支架,利用氧化石墨烯(graphene oxide,GO)修饰表面,形成一种新型的具有良好抗菌性能及成骨能力的下颌骨缺损修复材料,最终拓宽骨组织工程在颌面部骨缺损领域的应用.方法 3D打印PEEK多孔支架,经过硫化(S)、氧化石墨烯(GO)处理后制备GO-PEEK复合支架.提取SD大鼠下颌骨骨髓间充质细胞分别与PEEK、S-PEEK、GO-PEEK支架共培养.实验分为:空白对照组(骨髓间充质细胞)、PEEK组(骨髓间充质细胞+PEEK支架)、S-PEEK组(骨髓间充质细胞+硫化PEEK支架)、GO-PEEK组(骨髓间充质细胞+氧化石墨烯PEEK支架).CCK-8检测细胞生物学活性,判断不同支架对下颌骨间充质细胞生存状态的影响.RT-PCR检测在PEEK组、硫化PEEK组、氧化石墨烯PEEK组中与成骨相关基因RUNX2、COL1 A1、OCN的表达差异.结果 CCK-8检测结果提示PEEK抑制间充质干细胞的增殖(P<0.01).S-PEEK支架表面残留的化学物质,显著降低间充质干细胞生物学活性(P<0.01).GO-PEEK复合支架对间充质细胞增殖有促进作用(P<0.01).RT-PCR结果提示与PEEK、S-PEEK支架相比,GO-PEEK复合支架可上调成骨相关基因的表达且差异具有统计学意义(P<0.01).结论 GO-PEEK复合材料,在一定程度上改善了PEEK支架性能及S-PEEK支架细胞毒性作用,对间充质干细胞的成骨有一定促进作用.