明胶-海藻酸盐复合微球与凝胶修复软骨损伤

作者：蒋浩然; 高健明; 林万程; 李婷; 李获; 王鹏; 冯靖; 孟昊业; 彭江^*; 丁立祥^*

来源：中国组织工程研究, 2022, 26(28): 4452-4457.

• 明胶
• 海藻酸盐
• 复合微球
• 复合凝胶
• 高分子有机材料
• 化学乳化法
• 细胞相容性
• 光交联
• 软骨

背景:软骨损伤的微创治疗对于微载体的要求较高,需要其有较高的细胞相容性、较强的细胞黏附力、较好的力学性能与低免疫原性。同时,临床使用条件相比实验室更加苛刻,在微创或注射使用微载体时液态微载体要明显优于固态微载体。目的:制备一种全新的高分子有机微载体,以用于修复软骨缺损。方法:通过明胶与液体石蜡(W/O)混合搅拌的化学乳化法制备浓度为6%的明胶微球,冻干后用无水乙醇处理固定,再使用紫外交联法固定,电镜观察微球形态。配置浓度为7%的海藻酸钠凝胶,与明胶微球混合孵育2 h,制备明胶-海藻酸盐复合凝胶。将脂肪间充质干细胞悬液滴入明胶-海藻酸盐复合凝胶中孵育24 h,滴入5%CaCl2溶液中充分交联,制备含细胞明胶-海藻酸盐复合微球。采用CCK-8法检测无细胞明胶-海藻酸盐复合微球浸提液的细胞毒性;利用死活染色观察含细胞明胶-海藻酸盐复合微球的细胞活性;将约1 mL明胶-海藻酸盐复合凝胶吸入10 mL针管进行注射,对未注射与注射1,3次的凝胶进行光镜观察。结果与结论:(1)扫描电镜下可见,明胶微球孔隙相对均一且表面有层次感,微球粒径大多分布在180-500μm之间;(2)死活染色显示,培养24 h含细胞明胶-海藻酸盐复合微球中的细胞生长良好,携带细胞数量多且分布均匀,培养1,3,7 d后的细胞活性均在90%以上;(3)CCK-8检测显示,无细胞明胶-海藻酸盐复合微球浸提液无明显的细胞毒性;(4)与未注射时相比,注射1,3次后明胶-海藻酸盐复合凝胶中的明胶微球形态无变化,显示明胶-海藻酸盐复合凝胶体力学性能良好;(5)结果表明,联合使用含细胞明胶-海藻酸盐复合微球及含细胞明胶-海藻酸盐复合凝胶可使凝胶发挥组织胶的作用,利于材料紧贴目标区域。

• 单位
  首都医科大学附属北京世纪坛医院; 北京大学