摘要
由于具有良好的生物相容性、机械性能及抗腐蚀性能，钛及钛合金已被广泛应用于骨关节置换、牙植入体及整形外科等领域；然而研究表明，缺乏与周围骨组织的整合能力及术后细菌感染是导致钛基植入体失败的两大主要原因。因此，利用一系列改性方法提高钛基材表面生物活性已成为生物医用材料领域的研究热点。乳铁蛋白因具有广谱抗菌、促进成骨细胞分化、抑制破骨细胞生长等优点，被认为是生物医用材料改性领域最具潜力的天然蛋白之一。 本研究利用生物仿生矿化及层层自组装技术在钛基材表面构建了以聚多巴胺为粘附层，羟基磷灰石复合乳铁蛋白的生物复合涂层（PDA-HA-LF），旨在改善植入体骨整合性的同时抑制细菌的早期感染。首先，多巴胺在碱性条件下通过自聚合形成聚多巴胺沉积在纯钛表面。然后，经处理的钛片在模拟体液（SBF）中浸泡7天，仿生矿化形成羟基磷灰石层，并通过聚多巴胺将其固定在钛表面。最后采用旋涂法将乳铁蛋白、羧甲基纤维素交替沉积在钛材最外层。我们采用场发射扫描电镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）及水接触角实验对制备的复合涂层进行了表征，结果证明在钛材表面成功制备了生物多层膜结构；体外细胞实验包括MTT、ALP、胞外基质矿化、RT-PCR及TRAP等表明PDA-HA-LF复合涂层能够有效地调控成骨细胞和破骨细胞的生物学行为；此外，从细菌CLSM及MTT实验结果可见，金黄色葡萄球菌和大肠杆菌在改性后钛材表面的粘附量及活力受到显著抑制，说明制备的PDA-HA-LF多层膜具有一定的抗菌能力。 利用生物复合涂层对钛材表面进行改性，可在提高钛基植入体骨整合性的同时赋予其短期的抗菌能力，这对于解决其在临床应用中出现的一系列问题具有极其重要的意义。本研究为钛基材料表面改性提供了一种行之有效的方法，推动了其在骨关节置换及组织修复领域的进一步应用。
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