《Biochemistry and Biophysics Reports》：Exploring the bioactive potential of bovine pericardium membrane combined with hyaluronic Acid: characterization and cellular viability analyses
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本研究针对牛心包膜生物活性不足的问题，通过将120?kDa透明质酸以不同浓度（0.5%-2.0%）进行改性，系统开展了FTIR、SEM、XRD等理化表征和MTT法细胞毒性评价。结果表明改性膜表面亲水性显著增强，且所有浓度组均保持良好细胞相容性（存活率>84%），为组织工程支架材料开发提供了新思路。
在组织再生医学领域，胶原基生物材料犹如构建生命大厦的"钢筋骨架"，其中牛心包膜因其优异的机械性能和生物相容性备受青睐。然而这座"生命大厦"却面临关键难题：天然膜材料表面生物活性不足，难以有效引导细胞定向迁移和增殖，这成为制约其临床应用的瓶颈。正如建筑需要智能涂层来提升功能性，研究人员将目光投向天然细胞外基质成分——透明质酸（HA）。这种具有独特保水性和生物信号传导能力的多糖分子，尤其是分子量为120?kDa的低分子量透明质酸，被证明在维持组织结构和减轻炎症反应方面具有特殊优势。那么，将这两种天然材料进行复合，能否产生"1+1>2"的协同效应？这正是发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》的最新研究要解答的核心问题。
为系统评估复合材料的生物活性潜能，研究团队采用实验室实验设计，以经过脱钙和灭菌处理的牛心包膜为主要样本，分别负载0.5%、1.0%和2.0%浓度的120?kDa透明质酸进行改性。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析化学相互作用，扫描电子显微镜（SEM）观察表面形貌，X射线衍射（XRD）评估结晶结构变化，并采用MTT法定量检测纤维细胞存活率，所有数据均通过单因素方差分析（ANOVA）进行统计学验证。
3.1. 纤维细胞存活率测试
通过MTT实验获得的定量数据显示，所有透明质酸改性组均保持高度生物相容性。0.5%浓度组平均存活率为84.915%，1.0%组为86.159%，2.0%组为85.018%，各组间无统计学显著差异（F=0.155, p=0.858）。正态性检验（Kolmogorov-Smirnov/Shapiro-Wilk）和方差齐性检验（Levene's test）证实数据符合参数检验要求，事后多重比较（Tukey HSD）进一步确认浓度梯度未对细胞活性产生显著影响。这表明透明质酸改性在提升材料性能的同时，未引入细胞毒性风险。
3.2. FTIR测试
红外光谱图谱清晰展示了特征吸收峰的变化规律。在3292?cm?1附近出现的宽吸收带对应羟基（–OH）伸缩振动，随着透明质酸浓度增加，该峰强度呈现先增强后稳定的趋势。同时，酰胺I带（≈1640?cm?1）、酰胺II带（≈1540?cm?1）和酰胺III带（≈1230?cm?1）的持续存在证实胶原蛋白骨架结构未被破坏。特别在1070?cm?1附近出现的C–O伸缩振动峰，直接证明了透明质酸多糖链的成功引入。
3.3. X射线衍射（XRD）
衍射图谱显示所有样品在2θ=20°–30°范围内均呈现宽泛的弥散峰，这是非晶态结构的典型特征。值得注意的是，即使透明质酸浓度增加至2.0%，也未出现明显结晶峰，表明改性过程未改变材料的基本相结构，这种保持无定形态的特性有利于维持生物材料的柔韧性和降解可控性。
3.4. 扫描电子显微镜（SEM）
截面形貌观察显示所有浓度组均呈现致密均匀的微观结构，无裂纹或分层现象。元素分析（EDS）发现随着透明质酸浓度提升，氧元素原子百分比从28.57%（0.5%组）逐步增加至34.83%（2.0%组），而碳、氮元素相应微量下降，这直接印证了富含氧原子的透明质酸分子在膜基质中的有效整合。
本研究通过多维度表征证实，120?kDa透明质酸改性可显著优化牛心包膜的理化特性。表面亲水性的提升源于透明质酸分子中大量羟基（–OH）和羧基（–COO-）的引入，这些极性基团通过形成水合层促进蛋白质吸附和细胞黏附。非晶态结构的保持确保材料具备适宜的生物力学性能，而纤维细胞存活率均高于84%且无浓度依赖性差异，有力验证了改性材料的生物安全性。尽管体外实验显示良好应用前景，研究者强调需进一步开展体内实验评估免疫反应和长期稳定性。该研究为开发新一代组织工程支架提供了重要理论依据，推动胶原基生物材料从"结构替代"向"功能再生"的跨越发展。
