兩種新型多孔骨組織工程支架的制備及性能研究.pdf

1、背景及目的:長期以來，節(jié)段性骨缺損的修復(fù)一直未得到有效地解決，成為目前骨科醫(yī)生亟待解決的臨床難題。骨組織工程學(xué)的迅速發(fā)展為臨床骨缺損修復(fù)提供了新的思路。支架是骨組織工程最基本組成部分之一，如何構(gòu)建出理想的支架一直是骨組織工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本研究基于不同材質(zhì)，制備兩種新型多孔骨組織工程支架:3D打印多孔鈦支架(3D-STPT)及增強(qiáng)型BCP多孔陶瓷支架(RBCP);對(duì)兩種新型多孔骨組織工程支架的形貌和微觀結(jié)構(gòu)、孔徑和孔隙率、生物力學(xué)性能

2、及生物組織相容性等方面進(jìn)行檢測;通過構(gòu)建兔前臂橈骨臨界性骨缺損模型對(duì)兩種新型多孔骨組織工程支架的骨缺損修復(fù)能力進(jìn)行初步評(píng)估。
　　材料與方法:1、通過3D打印、表面化學(xué)處理、電化學(xué)沉積及雙氧水發(fā)泡法分別制備出3D打印多孔鈦支架(3D-STPT)及增強(qiáng)型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)，并對(duì)其形貌和微觀結(jié)構(gòu)、孔徑和孔隙率、生物力學(xué)性能等進(jìn)行評(píng)估。2、與MC3T3-E1細(xì)胞體外共同培養(yǎng)，對(duì)兩種新型多孔骨組織工程支架進(jìn)行生物組織相容性評(píng)估

3、，初步評(píng)估兩種新型多孔骨組織工程支架的生物組織相容性。3、通過構(gòu)建兔橈骨臨界性骨缺損模型對(duì)兩種新型多孔骨組織工程支架的骨缺損修復(fù)能力進(jìn)行初步評(píng)估。
　　結(jié)果:1、SEM掃描結(jié)果顯示:兩種新型多孔骨組織工程支架均具備多孔結(jié)構(gòu)，孔孔相連，孔徑及孔隙率:3D打印多孔鈦支架(3D-STPT)孔徑范圍為400μm-500μm，孔隙率為（66.0±0.7）％;增強(qiáng)型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)孔徑范圍為100μm-500μm，孔隙率為（74

4、.6±3.0）％，基本達(dá)到骨組織工程支架對(duì)孔徑及孔隙率基本要求（孔徑＞100μm，孔隙率＞60％）;X射線晶體衍射結(jié)果顯示:兩種新型多孔骨組織工程支架的表面成分與理論設(shè)計(jì)成分基本一致;生物力學(xué)性能測試結(jié)果顯示:3D打印多孔鈦支架(3D-STPT)壓縮強(qiáng)度為83.14±0.96MPa，增強(qiáng)型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)壓縮強(qiáng)度為7.68±0.23MPa，兩種新型多孔骨組織工程支架符合骨組織工程支架生物力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)。2、CCK-8結(jié)果顯示

5、:兩種新型多孔骨組織工程支架能夠促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞體外增殖，具有較好生物組織相容性。3、兔橈骨臨界性骨缺損修復(fù)實(shí)驗(yàn)顯示:兩種新型多孔骨組織工程支架在動(dòng)物體內(nèi)對(duì)臨界性骨缺損具有較好骨缺損修復(fù)作用。
　　結(jié)論:1、基于兩種不同材質(zhì)和3D打印技術(shù)，成功制備兩種新型多孔骨組織工程支架:3D打印多孔鈦支架(3D-STPT)和增強(qiáng)型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)，其孔徑大小、孔隙率、生物力學(xué)性能基本符合骨組織工程支架的要求;2、兩種新型