纳米金增强的磷酸钙骨水泥可促进人牙髓间充质干细胞的骨向分化

磷酸钙骨水泥是20世纪90年代初研制成功的一种具有生物学活性的新型非陶瓷型羟基磷灰石人工骨材料。与传统的陶瓷型羟基磷灰石相比，具有制备简便（不需要烧结）、任意塑性和缓慢降解等优点。与普通骨水泥相比，其生物相容性好，在固化过程中不产热，适用于临床骨缺损的修复。但是其生物活性有待进一步提高。

因此，为了增强磷酸钙骨水泥的成骨活性，我们将纳米金胶体溶液作为磷酸钙骨水泥的固化液，制备出纳米金增强的磷酸钙骨水泥。以人牙髓间充质干细胞为种子细胞，与纳米金复合磷酸钙骨水泥共培养，通过细胞的增殖，分化以及矿化物形成量来评价材料的生物学性能。结果显示，纳米金的加入极大的提高了磷酸钙骨水泥的亲水性。赋予磷酸钙骨水泥以微纳米结构，增大了表面积，从而提高了表面蛋白吸附量。人牙髓间充质干细胞在纳米金复合磷酸钙骨水泥上表现出更好的细胞粘附（约2倍于普通磷酸钙骨水泥）和细胞增殖，以及增强骨向分化能力。用透射电子显微镜检测到与纳米金复合磷酸钙骨水泥共培养的牙髓间充质干细胞对其释放的纳米金是有吞噬的。而本研究中也检测到，含有纳米金的培养基对牙髓干细胞的细胞活性是有促进作用的。因此认为，细胞功能的增强，与纳米金加入后磷酸钙骨水泥获得的微纳米结构和细胞对纳米金复合磷酸钙骨水泥中释放的纳米金的吞噬有关。

该工作由东南大学和美国马里兰牙学院Pro Hockin Xu（共同通讯）合作完成。文章已经在线发表Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28887211。