3D打印納米羥基磷灰石-聚己內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、細胞和生長因子。其中支架作為最重要的組成部分可為細胞提供支持和空間，并促進細胞增殖、分化、引導周圍組織長入。采用3D打印技術可生產出具有理想孔隙大小、孔隙分布、足夠力學強度的三維結構支架。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苛刻要求；兩種或更多種材料相結合可充分發(fā)揮各自的優(yōu)

2、勢，這已成為當前骨組織工程支架研究領域的一個趨勢。陶瓷/聚合物復合材料作為一種可生物降解材料具有良好的力學強度、骨誘導性、骨傳導性和相容性。納米羥基磷灰石和聚己內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）/聚己內酯(polycaprolactone, PCL)支架進行初步的生物相容性研究，為其進一步研究提供

3、實驗基礎。
　　方法：SD大鼠骨髓間充質干細胞（Bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）的分離培養(yǎng),多種方法對其進行細胞鑒定：采用流式細胞儀法和免疫熒光法檢查細胞表面CD34、CD44分子表達情況，同時對細胞進行成骨誘導并行茜素紅染色。將3D打印nHA/PCL支架與BMSCs復合培養(yǎng)，掃描電鏡下觀察細胞在支架上黏附、生長情況。支架浸提液（實驗組）培養(yǎng)細胞，倒置相差顯微鏡下觀察細胞形態(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（實驗組）對 BMSCs的細胞毒性，對照組為DMEM完全培養(yǎng)基。溶血試驗檢測支架浸提液（實驗組）對新鮮抗凝兔血的溶血反應，陰性對照組為生理鹽水，陽性對照組為雙蒸水。
　　結果：分離培養(yǎng)第三代細胞呈梭形、貼壁生長。流式細胞儀結果顯示細胞表面CD34陽性率0.62%、CD44陽性率96.51%，免疫熒光染色顯示細胞表面CD34表達陰性、CD44表達陽性，成骨誘導后的上述細

5、胞進行茜素紅染色結果可見橘紅色鈣結節(jié)，經鑒定該分離培養(yǎng)的細胞為BMSCs。掃描電鏡顯示，3D打印nHA/PCL支架呈多孔隙網狀結構，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，與對照組之間細胞形態(tài)無明顯差別。CCK-8法結果表明，在不同時間點實驗組吸光度值與對照組比較差異均無顯著性意義（P＞0.05），受試支架的細胞毒性等級為1級。溶血試驗結果顯示，支架浸提液溶血率為1.16%