新研究：新型复合涂层可有效提升牙种植体骨结合能力

*图源：BMC Oral Health官网

好的牙·讯｜新疆人民医院口腔科与浙江大学医学院附属口腔医院联合团队近日在《BMC Oral Health》期刊发表研究，成功开发出一种具有生物活性和生物相容性的牙种植体复合涂层材料——Ti@HA-GO@IL-4。该材料通过电化学沉积与浸渍干燥技术，在纯钛基底上构建了羟基磷灰石-氧化石墨烯/白细胞介素-4复合涂层，可有效提升种植体的亲水性、表面粗糙度及细胞相容性，为促进牙种植体骨结合提供了新方案。

研究指出，钛及钛合金因具备良好的生物相容性和弹性模量，被广泛用于牙科种植体。然而，其表面生物惰性常导致骨结合能力不足，影响长期稳定性。为此，研究人员通过表面改性技术，将羟基磷灰石与氧化石墨烯复合，并进一步负载抗炎细胞因子IL-4，构建出具有多重生物功能的复合涂层。

研究团队采用电化学沉积法在纯钛基底上构建羟基磷灰石-氧化石墨烯（HA-GO）涂层，随后通过浸渍干燥法负载白细胞介素-4。扫描电镜（SEM）显示，不同质量浓度的氧化石墨烯涂层呈云雾状分布，高质量浓度涂层的突起结构更加致密。能谱分析（EDS）证实Ti@HA-GO@IL-4组氮元素含量明显高于Ti@HA-GO组，验证了IL-4的成功负载。

*图源：BMC Oral Health官网

表面性能测试表明，Ti@HA-GO@IL-4组的表面粗糙度Ra为30.93±7.30纳米、Rq为40.20±7.94纳米，接近天然骨组织表面粗糙度（约32纳米）。接触角测量显示，Ti@HA-GO@IL-4组亲水性优于纯钛组和Ti@IL-4组。X射线衍射（XRD）和拉曼光谱确认了HA和GO的特征峰，傅里叶变换红外光谱（FTIR）检测到IL-4的特征酰胺键（1650-1660 cm⁻¹）。

*图源：BMC Oral Health官网

IL-4释放动力学研究显示，Ti@HA-GO@IL-4涂层实现了长达7天的持续释放，而Ti@IL-4组在24小时内释放超过75%。荧光标记实验进一步证实，浸渍干燥法的IL-4负载量明显高于其他三种方法（浸渍冷冻干燥法、移液干燥法、移液冷冻干燥法）。14天模拟体液（SBF）浸泡实验证实涂层具有良好的稳定性。

*图源：BMC Oral Health官网

生物相容性评价采用小鼠MC3T3-E1成骨前体细胞进行。CCK-8增殖实验显示，培养4天和7天后，Ti@HA-GO@IL-4组细胞增殖活性明显高于其他三组。扫描电镜观察发现，Ti@HA-GO@IL-4组细胞形成了致密的伪足网络，细胞-细胞和细胞-涂层界面连接紧密，部分伪足深入涂层微纳结构孔隙形成牢固锚定。DAPI染色显示Ti@HA-GO@IL-4组核荧光覆盖面积最大，与CCK-8结果一致。

研究团队指出，该复合涂层通过三个机制促进骨结合：一是仿生纳米粗糙度促进细胞粘附与成骨分化；二是增强的亲水性改善蛋白吸附与细胞行为；三是IL-4的持续释放直接促进了成骨前体细胞的增殖与粘附。研究团队计划开展动物实验以评估涂层的长期植入效果，为临床转化提供数据支持。