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首页> 外文期刊>Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials. >Balancing microbial and mammalian cell functions on calcium ion-modified implant surfaces
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Balancing microbial and mammalian cell functions on calcium ion-modified implant surfaces

机译：平衡微生物和哺乳动物在钙离子改性植入物表面上的功能

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Implant integration is a complex process mediated by the interaction of the implant surface with the surrounding ions, proteins, bacteria, and tissue cells. Although most implants achieve long-term bone-tissue integration, preventing pervasive implant-centered infections demands further advances, particularly in surfaces design. In this work, we analyzed classical microrough implant surfaces (only acid etched, AE; sandblasted then acid etching, SB+AE) and a new calcium-ion-modified implant surface (AE+Ca) in terms of soft- and hard-tissue integration, bacterial adhesion, and biofilm formation. We cultured on the surfaces primary oral cells from gingiva and alveolar bone, and three representative bacterial strains of the oral cavity, emulating oral conditions of natural saliva and blood plasma. With respect to gingiva and bone cells and in the presence of platelets and plasma proteins, AE+Ca surfaces yielded in average 86% higher adhesion, 44% more proliferation, and triggered 246% more synthesis of extracellular matrix biomolecules than AE-unmodified controls. Concomitantly, AE+Ca surfaces regardless of conditioning with saliva and/or blood plasma showed significantly less bacterial adhesion (67% reduction in average) and biofilm formation (40% reduction in average) than unmodified surfaces. These results highlight the importance of a calcium-rich hydrated interface to favor mammalian cell functions over microbial colonization at implant surfaces. (c) 2017 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 106B: 421-432, 2018.
机译：植入物整合是由植入物表面与周围离子，蛋白质，细菌和组织细胞的相互作用介导的复杂过程。虽然大多数植入物实现长期骨组织的一体化，但预防普遍的植入性植入物的感染需要进一步进展，特别是在表面设计中。在这项工作中，我们分析了经典的微黄植入表面（仅酸蚀刻，AE;凝胶蚀刻，Sb + Ae）和新的钙离子改性植入物表面（AE + Ca），在软和硬组织方面集成，细菌粘附和生物膜形成。我们在来自牙龈和肺泡骨的原发性口腔细胞上培养，以及口腔的三种代表性细菌菌株，模拟天然唾液的口腔和血液血浆。关于牙龈和骨细胞以及在血小板和血浆蛋白质存在下，AE + Ca表面平均较高的粘合性高出86％，增殖越多为44％，并且比AE-未修饰的对照触发细胞外基质生物分子的246％。同时，无论用唾液和/或血浆的调节如何显着较低的细菌粘附（平均降低67％）和生物膜形成（平均降低40％），而不是未经修改的表面。这些结果突出了富含钙的水合界面的重要性，以便在植入物表面上对微生物定植的哺乳动物细胞功能。 （c）2017年Wiley期刊，Inc。J生物保解员B：Appl Biomater，106B：421-432,2018。

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