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背景:重建膝关节交叉韧带损伤有多种材料,各自有不同优缺点。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)人工韧带具有材料来源充足,适用范围广,力学性能良好,手术操作方便,术后康复快等优点,具有较好应用前景。PET人工韧带在骨隧道内“骨整合”效果可能影响交叉韧带重建的远期疗效。目前文献报道LARS人工韧带重建术后近期疗效良好,但远期疗效暂不明确。PET材料与骨界面骨整合程度,对于PET人工韧带重建交叉韧带术后的远期疗效具有重要意义。本研究通过应用环形多肽表面修饰PET材料,促进PET材料与细胞相结合,初步研究PET人工韧带与骨髓道骨界面实现生物愈合的可行性。 目的:应用c-RGDfV多肽表面修饰PET材料,初步探讨PET材料与c-RGDfV多肽实现共价结合的方法及促进其牢固结合的因素。将表面修饰后的PET材料与骨髓间充质干细胞体外共培养,探讨c-RGDfV表面修饰PET材料后促进其生物相容性的有效性。 实验方法:应用NaOH碱性水解方法处理PET材料。将处理后的PET材料及未经处理的PET材料分别与不同溶度的c-RGDfV多肽溶液进行结合,采用X线衍射分析技术,分析其共价结合效果和多肽结合含量。分别将表面修饰的PET材料和未经处理的PET材料与骨髓间充质干细胞共培养,细胞血球板计数法测定细胞的粘附率。同时应用细胞茜素红染色法及碱性磷酸酶法鉴定骨髓间充质干细胞的成骨诱导分化。 实验结果:采用NaOH碱性水解方法处理PET材料方法简单可靠,效率较高。单纯将PET材料与c-RGDfV多肽混合,无法实现与c-RGDfV多肽共价结合。采用NaOH碱性水解法处理的PET材料与c-RGDfV多肽的结合效果最佳。XPS提示:1.0mg/ml的多肽表面修饰的PET材料氮元素含量达3.15%,而未经处理的PET材料分别与0.3mg/ml,0.75mg/ml,1.0mg/ml和1.5mg/ml的c-RGDfV多肽混合后的氮元素含量分别为0.62%,0.79%,1.05%,1.94%。新西兰兔骨髓间充质干细胞成功实现了分离、原代及传代培养、冷冻保存、复苏及诱导分化成为成骨细胞。骨髓间充质干细胞与多肽表面修饰的PET材料共培养实现了早期粘附和增殖,随着时间的延长,各组材料的细胞粘附率均明显提高,培养48小时后,c-RGDfV多肽表面修饰的PET材料对细胞的粘附率显著增高,其次为c-RGDfV多肽混合PET材料组,最后为未处理PET材料组。 结论:应用NaOH碱性水解方法处理PET材料方法简单可靠,效率较高,NaOH碱性水解法处理的PET材料与c-RGDfV多肽实现了较好的共价结合,c-RGDfV多肽表面修饰的PET材料可明显提高细胞在材料上的粘附和增殖,但本实验仅研究了在体外情况下表面修饰的PET韧带对细胞的影响情况,我们要下一步要在新西兰大兔体内进行表面修饰PET人工韧带与骨界面的结合情况研究,来进一步验证表面修饰PET人工韧带促进骨整合的效果。