的真空紫外线 (VUV) 诱导的物理化学工程:增强纤维细胞活动,氧化系统和糖氨基酸结合用于软组织整合

科学领域:

• 生物材料科学是生物材料的科学.
• 表面化学 表面化学
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 在-组织接口的细菌感染会导致植入周炎症,使植入物在各种医学领域的成功复杂化.
• 改善软组织与植入物的整合对于长期稳定性和功能至关重要.

研究的目的:

• 调查假设,通过真空紫外线 (VUV) 光处理进行表面脱碳可增强软组织细胞粘附和生长.
• 探索负责改善细胞生物材料相互作用的潜在细胞机制.

主要方法:

• 表面用172nm紫外线照射1分钟,以减少表面碳含量.
• 分析了表面地形,水友性和水吸引力.
• 人类纤维细胞粘附,增殖和在移动力下保持被量化.
• 进行RNA测序以分析细胞反应.
• 进行了氧化应激测试和糖氨基甘油 (GAG) 分裂试验.

主要成果:

• 紫外线处理将表面碳从60%降低到29%,而不会改变地形,增加水友性.
• 在VUV处理的表面上,纤维细胞的附着增加了2至4倍,增殖增加了2至6倍,细胞保留增加了2至5倍.
• 紫外线治疗上调了细胞外基质的产生,生长因子,细胞周期,抗氧化防御和蛋白质糖/GAG结合,同时降低了炎症的调节.
• 用VUV处理的表面上的细胞显示出由于增加的谷氨,对氧化应激的抗性增强.
• 增强的粘附依赖于GAG,这是由酶裂解试验证明的.

结论:

• 以VUV为媒介的脱碳是一种有效的策略,可以提高表面的生物相容性.
• 增强的纤维细胞粘附和扩散是通过改善的蛋白质糖/GAG相互作用和强大的抗氧化防御来调解的.
• 这种表面改造有望改善软组织密封性和植入物的临床成功.