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使材料表面内皮化是提高生物材料的生物相容性的手段之一,而生物材料表面的蛋白质的吸附行为直接影响到后续的材料与细胞之间的作用方式。纤连蛋白是细胞外基质中的一种重要的黏附蛋白,其含有与细胞表面整联蛋白结合的RGD位点。因此,研究材料表面纤连蛋白的吸附行为及其生物学活性对提高材料生物相容性是非常必要的。为此,本文研究了浓度为10ug/ml、50ug/ml、100ug/ml的纤连蛋白溶液在钛表面和金表面的吸附行为并探讨了纤连蛋白对内皮细胞黏附的影响。通过此研究以期指导生物相容性材料的设计。
利用石英微量天平动态监测蛋白质及细胞的吸附质量,结合酶联免疫法检测纤连蛋白RGD位点的暴露情况,显微镜观察细胞黏附数量及形态,三种方法结合起来评价纤连蛋白在材料表面的吸附行为及生物学活性。
随着纤连蛋白浓度从10ug/ml至100ug/ml的增加,纤连蛋白在材料表面的吸附量和粘弹性都有所增加;纤连蛋白在10ug/ml至100ug/ml的浓度体系中,在金表面上的吸附量和粘弹性都大于在钛表面上的,通过粘弹性的比较显示出纤连蛋白层在两种表面上的构象有所不同。
在较疏水的金表面上的纤连蛋白更能暴露出RGD位点;而纤连蛋白在高浓度条件下,在两种表面上的RGD位点的暴露量都相应减少。
在没有预吸附纤连蛋白的金属表面,金表面上黏附的细胞多于在钛表面上的,吸附纤连蛋白后,在金表面和钛表面上的纤连蛋白都增加了内皮细胞的黏附。钛表面和金表面上纤连蛋白RGD的暴露促进了细胞的黏附,钛表面的分子构象更有利于纤连蛋白促进细胞的黏附。
纤连蛋白分子RGD位点的暴露有利于细胞的黏附,而其分子构象对细胞的黏附也起着重要的作用。因此在利用黏附蛋白修饰材料表面时,需要考虑两个因素的平衡,即既保证一定RGD位点的暴露量同时保持黏附蛋白发挥生理功能的最佳分子构象。