双膦酸及肽修饰透明质酸作为钛植入体有机涂层的生物功能化研究

本研究创新性地开发了基于透明质酸(HYA)与双膦酸(BP)/肽(KRGD/OGP)的复合涂层，通过等离子电解氧化(PEO)技术在钛表面构建多孔无机亚层，并利用XPS证实有机分子成功负载。该涂层显著提高表面亲水性，其中骨生长肽(OGP)展现出促进人间充质干细胞(hASC)粘附增殖的独特优势，为骨科植入物表面功能化提供了新策略。

　　

Highlight亮点

这项研究首次设计了结合透明质酸(HYA)、双膦酸基团和寡肽的杂化分子，通过迈克尔加成反应成功合成γ-氨基丁酸双膦酸酯与KRGD/骨生长肽(OGP)的复合物。

Discussion讨论

植入体与生物体界面相互作用是植入过程的关键。通过有机涂层调控表面生物活性是重要策略：

1）非粘性涂层（如聚乙二醇、多糖）可减少非特异性蛋白吸附；

2）生物活性涂层（如蛋白质片段、生长因子）能促进细胞特异性识别。

双膦酸锚定基团因其与金属氧化物的高亲和力成为理想连接单元，而双膦酸(BP)修饰更显著提升分子水溶性和表面结合力。

骨生长肽(OGP) ALKRQGRTLYGFGG展现出独特优势：

• 在血清中以μM浓度存在

• 通过多巴胺-聚乳酸羟基乙酸(PLGA)/羟基磷灰石(HA)复合涂层促进MC3T3-E1成骨细胞分化

• 本研究中OGP修饰的钛-PEO表面显著增强hASC粘附增殖

透明质酸(HYA)作为天然糖胺聚糖(GAG)提供多重优势：

? 优异的保水性和生物降解性

? 通过CD44受体调控炎症反应

? 与双膦酸结合后形成具有骨靶向性的智能材料

Conclusions结论

开发了基于透明质酸-双膦酸-肽的杂化分子合成方法学，XPS证实其成功整合入PEO多孔涂层。表面亲水性改变影响细胞行为：

• HYA-肽结合物因过高亲水性反而抑制细胞粘附

• OGP修饰组展现显著的hASC促增殖效应

该研究为骨科植入物表面多功能化设计提供了新思路。