目的:探讨氧化石墨烯-壳聚糖改性的钛酸钡纳米颗粒(BCG-NPs)与聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))复合压电材料对人脐带间充质干细胞(hWJ-MSC)成骨分化的影响.方法:采用滴涂法在钛表面制备BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层(BCGP-Ti),对其表面形貌、物相组成、亲水性和压电性能进行表征.通过模拟体液浸泡实验检测样本体外矿化的能力.将hWJ-MSC接种在样本表面,采用CCK-8检测细胞活力,细胞骨架染色观察hWJ-MSC铺展情况,碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色分别评估ALP活性和矿化水平,实时荧光定量PCR和免疫荧光染色检测成骨分化相关基因和蛋白表达.将Ti棒与BCGP-Ti棒分别植入SD大鼠股骨,Micro-CT和组织学染色观察骨整合效果.结果:扫描电镜和X射线衍射分析证实BCGP-Ti涂层成功构建.极化后BCGP-Ti具有良好的压电响应,其亲水性优于Ti和未极化的BCGP-Ti(P＜0.01),体外矿化的能力高于Ti和未极化的BCGP-Ti(P＜0.01).hWJ-MSC在极化后BCGP-Ti表面铺展的面积较Ti组增加(P＜0.05).与Ti相比,极化后BCGP-Ti促进hWJ-MSC矿化水平、ALP以及Ⅰ型胶原蛋白(COL1)、Runt相关转录因子(RUNX2)、骨钙素(OCN)等成骨分化相关基因和蛋白的表达(P＜0.05),在体内实现更好的骨整合.结论:在钛基表面构建BCG-NPs/P(VDF-TrFE)涂层可诱导hWJ-MSC成骨分化促进骨整合.

以抛光316L不锈钢和溶胶-凝胶TiO2涂层试样为对照,研究了等离子体渗氮试样的结构和性能.对磨光的不锈钢片采用浸涂法进行涂覆TiO2膜层处理,对溅射清洗后的磨光不锈钢片进行氮化等离子处理. TiO2薄膜没有明显改变不锈钢基体的表面形貌,但含有宽约1 μm的细长裂纹,涂层试样还检测到马氏体衍射峰.等离子体渗氮试样较为粗糙,其表面仅检测到膨胀的奥氏体(S相).与抛光和TiO2涂层试样相比,渗氮试样较为亲水(接触角约70o),表面能的极性分量很高(86%),与水、血液和纤维蛋白原的界面张力较小,与白蛋白的界面张力较大.动电位极化实验表明渗氮试样具有最好的耐蚀性.三种材料都满足医学植入物的溶血率要求(＜5%),渗氮试样具有最好的抗血小板聚集功能.

目的 探索在人工耳蜗电极表面制备高分子载药膜的方法,描述其材料特性并评估听力保护作用.方法 在室温下将乙交酯丙交酯高分子共聚物(Poly Lactic-co-Glycolic Acid,PLGA)溶解于三氯甲烷,加入地塞米松磷酸钠(Dexamethasone sodium phosphate,DSP)并充分混匀后即为涂料.用浸涂法手持人工耳蜗植入体将植入电极完全浸没于涂料中1-2秒后缓缓提出,干燥后形成载药薄膜.扫描电镜下观察电极表面形貌,测量水接触角和阻抗.通过体外释药实验绘制涂层释药曲线并向豚鼠耳蜗内植入模拟电极,测试其听性脑干反应(Auditory Brainstem Response,ABR)阈值.结果 电极载药涂层表面光整,涂层厚度约1.02±0.05μm.涂层后电极表面水接触角明显减小(前:102±0.6,后:77±1.6°,P<0.01),阻抗无明显变化(前:0.9±0.22kΩ,后:1.0±0.18kΩ,P>0.05).释药结果表明第1个24小时存在药物突释,但整体行为符合幂律分布.动物实验中,电极植入后1周实验组与对照组ABR阈值开始出现显著差异,直至术后3月(P<0.001)(实验组56.8±7.9 dBnHL,对照组70.0±7.4 dBnHL).结论 人工耳蜗电极表面浸涂法制备PLGA载药薄膜过程简单快速,能维持原有形貌并增加表面亲水性,实现药物缓释且药量调控方便.动物实验证实,植入电极表面包被有载DSP的PLGA薄膜对术后残余听力具有明显的保护与改善作用.