季铵化壳聚糖/甘草酸共修饰钛植入体：提升抗菌、免疫调节及成骨性能的口腔种植应用

针对SLA-Ti种植体易感染、炎症反应强及骨整合不足等问题，研究人员通过共修饰季铵化壳聚糖(PQCS)与氧化甘草酸(OGA)，开发出SLA/PQCS/OGA多功能涂层。该涂层展现出卓越抗菌性(对MRSA和E. coli)、促M2型巨噬细胞极化(抑制NF-κB、激活JAK2/STAT3通路)、高效ROS清除能力及促进MC3T3-E1细胞成骨分化，为种植体表面改性提供了创新策略。

　　

钛种植体因其优异的生物相容性和机械性能成为牙科修复的“黄金标准”，但表面粗糙的喷砂酸蚀(SLA)处理虽促进骨整合，却成为细菌滋生的温床。据统计，约20%的种植体因感染性并发症失败，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌感染尤为棘手。同时，种植体周围炎症反应和氧化应激会进一步破坏骨再生微环境。如何赋予种植体“自防御”能力，同时协调免疫反应与骨修复，成为领域内亟待突破的瓶颈。

广州市科技计划项目支持的研究团队创新性地将天然多糖衍生物与植物活性成分结合，在《Carbohydrate Polymers》发表的研究中，通过酪氨酸酶介导的酚酸修饰技术，将季铵化壳聚糖(PQCS)与氧化甘草酸(OGA)共价锚定于SLA-Ti表面。关键技术包括：1) 通过环氧开环反应合成PQCS，并采用高碘酸钠氧化制备OGA；2) 利用酪氨酸酶催化酚羟基氧化实现分子间交联；3) 通过大鼠模型评估体内生物安全性；4) 采用转录组学分析巨噬细胞极化机制。

抗菌性能研究
通过菌落计数和荧光染色证实，SLA/PQCS/OGA对MRSA和大肠杆菌的抑菌率达99%，其机制源于PQCS季铵基团破坏细菌膜电位，而OGA增强了对生物膜的渗透性。

免疫调节作用
RNA-seq显示涂层通过双重调控NF-κB和JAK2/STAT3通路，将巨噬细胞极化率提升至78%（M2型）。ELISA检测显示炎症因子IL-1β下降62%，而修复因子IL-10上升3.1倍。

抗氧化与成骨效应
DPPH实验表明OGA使ROS清除率提升至91%。ALP染色和qPCR证实，涂层组RUNX2和OCN基因表达量分别是空白组的4.2倍和5.8倍，矿化结节面积增加290%。

该研究开创性地将植物药效成分与多糖改性技术结合，突破传统涂层“功能单一”的局限。PQCS/OGA协同作用实现“抗菌-抗炎-促成骨”三重效应，其酪氨酸酶介导的固定策略为其他医疗器械表面改性提供普适性方案。特别值得注意的是，OGA通过调控巨噬细胞代谢重编程（如促进糖酵解）创造促修复微环境，这一发现为免疫调节型生物材料设计指明新方向。研究团队正进一步探索该技术在全口种植修复中的应用潜力。