论文分享 | ELISA只检测液体样品？看看“硬核”ELISA有多硬

近日，川北医学院在期刊Materials Letters上发表了一篇有关骨骼种植体材料的文章，这种材料名为聚醚醚酮(PEEK)，在具有成骨活性的同时，还具有很好的抗菌和抗炎特性。文章标题为【Ameliorative antibacterial, anti-inflammatory, and osteogenic activity of sulfonate-bearing polyetheretherketone toward orthopedic and dental implants】。

种植技术在口腔修复临床治疗过程中运用非常普遍，对治疗效果起决定作用的就说牙种植体材料，现已有金属、碳材料、陶瓷、高分子材料以及复合材料。综合比较各种材料的优缺点，设计复合材料是未来种植体技术的必然趋势。聚醚醚酮(PEEK)具有与人骨相似的弹性模量，可减少金属种植体与骨弹性不匹配引起的应力屏蔽效应。此外，PEEK还具备令人满意的机械性能、优异的耐化学性和天然的辐射透光性。因此，PEEK被认为是一种很有前途的生物医学金属植入物的替代品。

该研究采用紫外光引发接枝聚合的方法成功制备了含磺酸盐表面的PEEK。含磺酸盐的PEEK表面增强了成骨细胞的粘附、扩散、增殖和成骨分化。此外，含磺酸盐的PEEK表面表现出抗菌和抗炎活性。这些结果表面，含磺酸基团的PEEK种植体在骨科和牙科种植体的临床应用中具有巨大的潜力。

研 究 思 路 及 结 果 展 示

首先，研究人员将PEEK被切割成一个圆盘(Φ15 mm × 1 mm)，进行含磺酸盐的PEEK表面的制备。通过x射线光电子能谱分析其表面化学成分、润湿性、形貌和粗糙度，静态水接触角的测量及原子力显微术分析以确认含磺酸盐的PEEK表面制备是否成功。两种材料的S2p图谱结果显示，实验所获得的材料表面含磺酸盐，原子百分比及表面化学的变化导致水接触角的不同。

为了评测材料的抗菌活性，研究团队将PEEK和PESS90与大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌悬浮液共培养24h，结果显示：PESS90处理组的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌落悬液的OD值明显低于PEEK处理组的，且PESS90处理组细菌在琼脂板上的生长密度低于PEEK处理组。表明PESS90较PEEK具有更强的抗菌活性，但其具体的抗菌机制尚不明确。

进一步地，研究团队以MC3T3-E1成骨细胞为对象，研究两种材料对成骨细胞粘附、扩散、增殖和成骨分化的影响差异。SEM和CCK-8的结果显示，PESS90上的MC3T3-E1成骨细胞的增殖活性明显高于PEEK；PEEK上的MC3T3-E1成骨细胞呈球形，PESS90则呈现扁平形态；粘附24 h后，PESS90上的细胞比PEEK上的细胞表现出更广泛的片状足分布形态。实验结果提示，含磺酸盐的PEEK表面具有良好的细胞相容性，有利于MC3T3-E1成骨细胞的正常粘附和增殖。此外，PESS90处理组成骨细胞的ALP活性，ECM矿化，胶原分泌及成骨相关基因ALP，BMP-2，COL-I，OCN表达水平均高于PEEK处理组。结果表明，含磺酸盐的PEEK表面具有良好的成骨活性，可能导致骨结合加快。

最后，研究团队通过在两种材料表面培养RAW264.7巨噬细胞评价其抗炎活性。结果显示，与对照组相比，PESS90培养3d后的RAW264.7细胞的促炎因子TNF-α分泌水平和基因表达水平均降低。提示含磺酸的PEEK表面可缓解植入后的炎症反应。

综上所述，含磺酸盐的PEEK同时具有抗菌、抗炎和成骨活性，有望获得最佳的体内骨结合。

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近两年高分文献引用：
1. Yin Y, Li X, et al. In Situ Transforming RNA Nanovaccines from Polyethylenimine Functionalized Graphene Oxide Hydrogel for Durable Cancer Immunotherapy. Nano Letters, 2021, 21(5): 2224-2231 (IF:11.238)

2. Zhao Ying-Zheng,Huang Zhi-Wei,Zhai Yuan-Yuan et al. Polylysine-bilirubin conjugates maintain functional islets and promote M2 macrophage polarization.[J] .Acta Biomater, 2020, undefined: undefined.(IF=7.242)

3. Mengshi Jiang, Bing Qin, Lihua luo, et al.A clinically acceptable strategy for sensitizing anti-PD-1 treatment by hypoxia relief[J]. Journal of Controlled Release, 2021,335(10): 408-419 (IF;8.62)

4. Xu W, Zhao M, Fu X, et al. Molecular mechanisms underlying macrophage immunomodulatory activity of Rubus chingii Hu polysaccharides[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2021, 185，907-916. (IF=6.953)