具有促进成骨及抗菌双重作用的新型碳点的制备及在感染性骨缺损中的应用评价

作者：刘一戈; 王梓霖; 郭陟永; 吴昊; 汪文颖; 韩婧; 刘剑楠; 张陈平^*

来源：中国口腔颌面外科杂志, 2023, 21(01): 11-18.

DOI：10.19438/j.cjoms.2023.01.002

• 碳点
• 骨生成
• 抗菌
• 自噬

目的：探讨以庆大霉素和叶酸作为原料的新型碳点(carbon dots,CDots)对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)成骨分化、自噬作用的影响，以及对口腔常见致病菌的抑制作用。方法：以庆大霉素和叶酸作为原料，水热法制备CDots，通过透射电镜、紫外分光光度计进行表征。利用CCK-8实验及细胞凋亡实验评价生物相容性，激光共聚焦显微镜观察被细胞摄取情况。以碱性磷酸酶染色、茜素红染色检测对BMSCs成骨分化的影响，实时定量PCR检测成骨、自噬相关基因的mRNA表达水平。扫描电镜、平板菌落实验观察CDots对牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌抑菌能力。采用Graph Pad Prism 9软件包对数据进行统计学分析。结果：CDots溶液在紫外光照射下发出蓝色荧光，在330 nm处有紫外吸收峰；在405 nm激光激发下，CDots的PL发射峰集中在440 nm处。透射电镜观察到CDots平均直径约为12 nm。CCK-8和细胞凋亡检测结果显示CDots生物相容性良好。激光共聚焦显微镜结果显示CDots可被BMSCs摄取。碱性磷酸酶染色、茜素红染色结果显示CDots能使染色增加。CDots能使成骨相关基因OPN、OCN、BMP-2，以及自噬相关基因LC3、Beclin1、ATG-12的mRNA表达较对照组升高(P<0.05)。CDots能使细菌数量、菌落数量较对照组显著减少(P<0.05)。结论：以庆大霉素和叶酸作为原料制备的CDots生物相容性好，具有成骨抗菌双重作用，能促进BMSCs成骨分化，促进自噬水平升高，并且具有抑制牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌生长的作用。

• 单位
  上海市口腔医学研究所; 上海交通大学医学院附属第九人民医院; 上海交通大学