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电荷是影响转染效率的最重要因素之一2025-01-21 08:31:36

羟基化修饰通过引入羟基提高了GDs的亲水性,为细胞增殖提供了更优微环境。Sun等通过KMnO4/H2SO4和NaOH剪切乳化两步法制备了羟基化石墨烯,体外实验显示其显著促进了脂肪干细胞的增殖。多巴胺改性能够增强GDs对血清蛋白的吸附性能。聚多巴胺中的儿茶酚基团可与蛋白质上的氨基共价结合,从而固定更多血清蛋白于复合材料表面,形成有利于细胞快速吸附和稳定黏附的细胞外基质。

Jia等采用蒸发辅助静电组装法,将PDA与还原氧化石墨烯共价结合制备rGO-PDA,并引入钛基底制备复合材料。体外实验显示,与GO相比,rGO-PDA显著提高了小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1细胞)的黏附、生长及ALP表达。通过氨基化在GDs表面引入正电荷,可增加GDs对成骨细胞膜表面羧酸根离子和磷酸根离子的吸引力。Sharma等将胺化石墨烯与PMMA骨水泥基质混合,制备出胺化石墨烯/PMMA复合材料。结果表明,胺化石墨烯可以促进复合材料的骨结合,降低其细胞毒性,而且胺化石墨烯/PMMA复合材料植入兔体内后能更早钙化。
 
在GDs功能化基础上,与基因、多肽、活性因子和药物等活性分子结合,有助于活性分子持续释放。这些活性分子可长期增强骨修复材料的增殖、生长、成骨分化、抗菌等功能。然而,功能化GDs对不同活性分子的作用机制和效果各不相同。当功能化GDs用作基因转染细胞的载体时,其表面电荷是影响转染效率的最重要因素之一。另外,GDs通过与活性分子的结合以及载体表面电荷的调控,显著提高了复合材料的生物活性。Eckhart等通过酰化将聚赖氨酸与羧基氧化石墨烯共价结合,增强了材料的导电性和PC12细胞的黏附力。
 
出自《石墨烯及其衍生物在骨修复中的应用及展望》作者:杜志坡,马艺展,王存阳。