3D打印納米羥基磷灰石-聚己內(nèi)酯支架的生物相容性.pdf

1、骨組織工程可作為處理顱骨缺損的最后選擇。骨組織工程概念包括三個主要部分：支架、細(xì)胞和生長因子。其中支架作為最重要的組成部分可為細(xì)胞提供支持和空間，并促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化、引導(dǎo)周圍組織長入。采用3D打印技術(shù)可生產(chǎn)出具有理想孔隙大小、孔隙分布、足夠力學(xué)強(qiáng)度的三維結(jié)構(gòu)支架。許多合成的聚合物、天然的聚合物以及陶瓷類材料已被發(fā)展和當(dāng)作骨組織工程支架材料。目前，單一成分的材料尚難以滿足對該類支架的各項(xiàng)苛刻要求；兩種或更多種材料相結(jié)合可充分發(fā)揮各自的優(yōu)

2、勢，這已成為當(dāng)前骨組織工程支架研究領(lǐng)域的一個趨勢。陶瓷/聚合物復(fù)合材料作為一種可生物降解材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度、骨誘導(dǎo)性、骨傳導(dǎo)性和相容性。納米羥基磷灰石和聚己內(nèi)酯分別作為陶瓷類材料和合成聚合物材料的典型代表，已被廣泛用于骨組織工程支架的研究。
　　目的：對3D打印納米羥基磷灰石（nano hydroxyaptite, nHA）/聚己內(nèi)酯(polycaprolactone, PCL)支架進(jìn)行初步的生物相容性研究，為其進(jìn)一步研究提供

3、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　方法：SD大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（Bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）的分離培養(yǎng),多種方法對其進(jìn)行細(xì)胞鑒定：采用流式細(xì)胞儀法和免疫熒光法檢查細(xì)胞表面CD34、CD44分子表達(dá)情況，同時對細(xì)胞進(jìn)行成骨誘導(dǎo)并行茜素紅染色。將3D打印nHA/PCL支架與BMSCs復(fù)合培養(yǎng)，掃描電鏡下觀察細(xì)胞在支架上黏附、生長情況。支架浸提液（實(shí)驗(yàn)組）培養(yǎng)細(xì)胞，倒置相差顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)變化

4、，對照組為 DMEM完全培養(yǎng)基；采用 CCK-8法檢測支架浸提液（實(shí)驗(yàn)組）對 BMSCs的細(xì)胞毒性，對照組為DMEM完全培養(yǎng)基。溶血試驗(yàn)檢測支架浸提液（實(shí)驗(yàn)組）對新鮮抗凝兔血的溶血反應(yīng)，陰性對照組為生理鹽水，陽性對照組為雙蒸水。
　　結(jié)果：分離培養(yǎng)第三代細(xì)胞呈梭形、貼壁生長。流式細(xì)胞儀結(jié)果顯示細(xì)胞表面CD34陽性率0.62%、CD44陽性率96.51%，免疫熒光染色顯示細(xì)胞表面CD34表達(dá)陰性、CD44表達(dá)陽性，成骨誘導(dǎo)后的上述細(xì)

5、胞進(jìn)行茜素紅染色結(jié)果可見橘紅色鈣結(jié)節(jié)，經(jīng)鑒定該分離培養(yǎng)的細(xì)胞為BMSCs。掃描電鏡顯示，3D打印nHA/PCL支架呈多孔隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，BMSCs能在支架上黏附、生長、增殖和遷移。倒置相差顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，BMSCs在支架浸提液中生長良好，與對照組之間細(xì)胞形態(tài)無明顯差別。CCK-8法結(jié)果表明，在不同時間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組吸光度值與對照組比較差異均無顯著性意義（P＞0.05），受試支架的細(xì)胞毒性等級為1級。溶血試驗(yàn)結(jié)果顯示，支架浸提液溶血率為1.16%