水熱法制備硒摻雜羥基磷灰石粉體及其抗腫瘤效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、羥基磷灰石(HA)作為硬組織的主要無機(jī)成分，能與活體組織形成化學(xué)性鍵合，具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性，因此廣泛應(yīng)用于骨組織修復(fù)領(lǐng)域。微納米多級(jí)結(jié)構(gòu)廣泛存在于自然界中，賦予多種生物特殊性能（如荷葉表面自清潔、壁虎腳底可逆超粘附、飛蛾不畏強(qiáng)光等），且具有微納米結(jié)構(gòu)表面的生物材料，具有促進(jìn)整聯(lián)蛋白表達(dá)，細(xì)胞粘附、增殖及分化的優(yōu)勢(shì)。人體微量元素硒具有抗腫瘤、抗菌、抗衰老、提高人體免疫力等功能，并且硒的攝入對(duì)骨的形成具有重要作用。因此將HA、微

2、納米結(jié)構(gòu)和硒三者結(jié)合，制備具有良好生物相容性、骨誘導(dǎo)性、抗腫瘤、抗菌等多功能的新型骨組織修復(fù)材料具有十分顯著地意義。
　　本文采用水熱法，以尿素作為沉淀劑，以亞硒酸鈉(Na2SeO3)作為硒源及形貌調(diào)控劑，成功的制備了具有不同微納米結(jié)構(gòu)表面的硒摻雜羥基磷灰石(SeHA)。同時(shí)，研究分析Na2SeO3對(duì)HA的物理化學(xué)性能（晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、形貌、離子釋放等）的影響。此外還對(duì)不同微納米結(jié)構(gòu)SeHA粉體的蛋白質(zhì)吸附性能、體外細(xì)胞生物相

3、容性、成骨誘導(dǎo)性及抗腫瘤作用進(jìn)行考察分析。主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　首先，在水熱條件下，以尿素為沉淀劑，采用不同摻硒率(Se/(Se+P)摩爾百分比表示），在150℃條件下，反應(yīng)3h制備出一系列Na2SeO3梯度濃度的SeHA粉體。之后通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和傅里葉紅外光譜儀(FITR)等檢測(cè)Na2SeO3對(duì)HA物理化學(xué)性能及蛋白質(zhì)吸附性能的影響。結(jié)果顯示微量元素硒以硒單質(zhì)(Se)和亞硒酸根離子(Se

4、O32-)兩種形式存在于HA中;隨摻硒率的增加HA相的結(jié)晶度下降，且摻硒率到達(dá)50％時(shí)，產(chǎn)物中出現(xiàn)了球霰石的雜質(zhì)相;Na2SeO3的加入調(diào)控HA的形貌，使HA由最初的晶須狀結(jié)構(gòu)（空白對(duì)照組），轉(zhuǎn)化為放射狀顆粒（摻硒率為5％及以下）和曲面片層微粒（摻硒率為10％和20％）;
　　SeHA材料中微量元素硒相關(guān)離子的釋放隨摻硒率的增加而增大，且累計(jì)釋放量呈現(xiàn)典型的緩釋現(xiàn)象，這有利于持續(xù)長(zhǎng)效的發(fā)揮微量元素硒的生物學(xué)效應(yīng);微量元素硒的摻入使

5、得SeHA對(duì)牛血清白蛋白(BSA)及溶菌酶(LSZ)的吸附表現(xiàn)出一定的選擇性作用，對(duì)BSA的釋放呈現(xiàn)緩慢釋放效應(yīng)。
　　其次，對(duì)SeHA材料體外細(xì)胞生物相容性及成骨誘導(dǎo)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明摻硒率在5％及以下的SeHA材料無細(xì)胞毒性;SeHA材料的含Se溶出物對(duì)成骨細(xì)胞(OB)的增殖及大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)的成骨分化無顯著性影響;SeHA材料表面微納米結(jié)構(gòu)對(duì)OB細(xì)胞的增殖沒有顯著性影響，但摻硒率為5％的SeHA材料表面微

6、納米結(jié)構(gòu)對(duì)BMSCs細(xì)胞的成骨分化起到顯著性誘導(dǎo)作用。
　　最后，利用人成骨肉瘤細(xì)胞株(SJSA-1)和人肝癌細(xì)胞株（HepG2）作為腫瘤細(xì)胞模型，探究SeHA材料抗腫瘤效應(yīng)。結(jié)果顯示，SeHA材料對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制和致死作用隨摻硒率的增加而增大;SeHA材料通過微量元素硒相關(guān)離子作用于腫瘤細(xì)胞，誘導(dǎo)了腫瘤細(xì)胞的凋亡，從而起到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。
　　綜上所述，Na2SeO3作為硒源成功的摻入HA，有效調(diào)控HA的生長(zhǎng)，