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由肿瘤、外伤、牙周炎等原因造成的骨量丢失是口腔医学领域常见的临床问题,不仅影响患者咀嚼、发声,还严重影响患者身心健康和生存质量。传统的骨缺损治疗方法尚存在一些不足,如自体骨或异体骨移植尚存在塑形性差、继发损伤或免疫排斥反应等缺陷;牵张成骨技术又因适应症有限、操作技术复杂、价格昂贵等问题,很难普及。基于上述原因,利用相关生长因子促进骨损伤的修复与再生成为一种新兴的替代治疗方法。本文旨在考察二氧化硅纳米粒子在促成骨研究方面的作用及前景,并观察阿司匹林与骨形态发生蛋白2(BMP-2)基因联合应用后的体内、外促成骨作用;制备基于阿司匹林的碳量子点,为进一步开展具有双功能或多功能碳量子点的研究提供实验基础。在第二章中,我们参照St ber法,通过调节反应物比例合成了三种不同尺寸的二氧化硅纳米粒子(silica nanoparticles,SNs);扫描电镜下观察所合成的SNs分散性较好,尺寸较为均一,动态光散射测得粒子粒径分别为121.8±8.4nm,310.8±7.5nm和646.1±3.3nm;流式细胞仪检测结果显示三种不同尺寸SNs细胞摄取效率均可达到90%以上,说明SNs与细胞有较好的亲和性,荧光分光光度计结果显示随粒子尺寸减小,粒子摄取量增大;MTT与细胞凋亡结果显示在低浓度时,SNs毒性较小,但随浓度增大,毒性增大,且呈尺寸依赖;此外,三种不同尺寸SNs均能一定程度地刺激钙结节形成,并具有尺寸依赖性。这一章实验结果说明SNs在促骨形成方面具有潜在应用前景,并可通过调控剂量和尺寸降低毒性。在第三章中,我们采用反相微乳液法制备了树枝状多孔二氧化硅纳米粒子(porous silica nanoparticles,PSNs),并通过共价键将聚乙酰亚胺(PEI)修饰到粒子表面;透射电镜下观察所制备的PSNs具有多孔结构,尺寸主要分布在80-180nm,且PEI修饰前后形貌无明显变化;紫外测得该载体的载药率可达到21.08%;凝胶阻滞实验结果说明,当PEI修饰的多孔二氧化硅纳米粒子(PEI modified porous silica nanoparticles,PPSNs)与质粒质量比为10:1及以上时,材料与质粒完全结合,且与EGFP基因复合后转染细胞能够成功表达绿色荧光蛋白;此外,将PPSNs与阿司匹林和BMP-2基因复合后转染骨髓基质细胞(bone marrow stem cells,BMSCs),21天后茜素红染色结果显示,四组钙结节形成量为阿司匹林与BMP-2基因双载组>载BMP-2基因组>载阿司匹林组>空白组;体内动物实验术后12周Micro-CT结果显示,阿司匹林与BMP-2基因双载组新形成骨面积明显大于阿司匹林或BMP-2基因单独应用组。这一章实验结果说明所制备的PPSNs具有较好的药物负载和基因转染能力,携带药物阿司匹林后能改进单纯BMP-2基因的体内促成骨效果。在第四章中,我们以阿司匹林为原料,通过“一步法”微波辅助的方式合成碳量子点;透射电镜下观察所制备的碳量子点直径分布在2-6nm,具有明显晶格结构;通过红外仪、X射线光电子能谱仪等化学方法检测到其发挥抗炎作用的官能团是保留的;激光共聚焦显微镜图片结果显示碳量子点能进入小鼠单核/巨噬细胞(RAW264.7);Real-time PCR和组织学切片结果从生物学角度证实了碳量子点仍具有抗炎作用;此外,血常规、血清生化和组织学结果显示碳量子点体内没有明显毒性。这一章实验结果说明所制备的基于阿司匹林的碳量子点具有生物成像和抗炎双重功能,同时生物安全性较好,具有较好的应用前景。