KR12肽功能化ECM涂层增强钛表面成骨活性与抗菌性能的研究

　　本刊推荐：本研究创新性地将抗菌肽KR12通过胶原结合肽(CBP)锚定于脱细胞胞外基质(ECM)涂层，成功构建兼具成骨诱导与抗菌功能的钛植入体表面改性策略。该涂层显著提升MC3T3-E1细胞增殖分化（ALP活性↑，Runx2/Col1a1/OCN基因↑）并实现96%金黄色葡萄球菌抑制率，为解决植入体感染和骨整合不足提供了双功能解决方案。

　　

章节精选

天然ECM支架片的制备与表征

采用Nunc-Til UpCell?培养皿（Thermo Scientific）生成天然ECM支架片。将MC3T3-E1前成骨细胞以1×10⁴个细胞/cm²的密度接种于含20%胎牛血清（FBS）、20% Ham's F12、1%青霉素/链霉素及500 mM抗坏血酸钠的α-MEM培养基中。每两周更换培养基，培养4周后按标准流程收获细胞片层。

结果与讨论

临床实践中，金属植入体常面临骨组织整合不良和假体周围感染的双重挑战。为解决这些问题，功能化涂层技术通过改善骨整合和提供抗菌防护而不断发展。ECM涂层凭借其生物活性信号优势，可显著增强细胞粘附、增殖和成骨分化能力。

结论

本研究通过CBP将KR12抗菌肽整合至脱细胞ECM涂层，成功构建双功能钛植入体涂层。ECM层完好保留了促进细胞识别、粘附和增殖的结构与生化特性，但其本身无抗菌性。KR12肽的引入则使金黄色葡萄球菌黏着率大幅降低，同时通过上调ALP活性及成骨基因（ALP、Runx2、Col1a1、OCN）表达显著促进早期成骨分化。该策略为兼具抗菌防护与骨整合增强功能的植入体涂层开发提供了新思路。