脂质体介导温敏型海藻酸/磷酸三钙/胶原Ⅰ水凝胶的性能

作者：谢宜刚; 李小丽; 陈昌盛; 廖振华; 刘伟强

来源：中国组织工程研究, 2018, 22(14): 2197-2202.

• 水凝胶
• 胶原
• 脂质体
• 磷酸钙类
• 组织工程
• 组织修复
• 温度敏感
• 国家自然科学基金
• 生物材料

背景:温敏水凝胶具有仿细胞外基质、良好生物相容性、微创可注射和原位成型等特点,在组织工程中广泛使用。目的:制备脂质体介导的温敏型海藻酸/磷酸三钙/胶原Ⅰ(Alg/TCP/Col)水凝胶,并对其进行表征。方法:通过交错融合制备包载不同浓度钙离子的脂质体Ca-IFVs,综合考察脂质体包封率和载药率,筛选最佳钙离子浓度的脂质体,用于以下实验。将Alg/TCP/Col前体溶液(海藻酸或海藻酸/磷酸三钙前体溶液)与脂质体Ca-IFVs以不同的配比(5,10,15,20)在37℃下混合,制备温敏型水凝胶,观察水凝胶的结构、流变性、体积溶胀比及机械性能。将MC3T3-E1细胞分别接种于Alg/TCP/Col水凝胶、海藻酸水凝胶、海藻酸/磷酸三钙水凝胶表面,接种1,3,7 d后,采用共聚焦显微镜观察细胞形态。结果与结论:(1)冻干水凝胶中孔的尺寸在50-100μm范围,α-磷酸三钙的颗粒均匀地附着在海藻酸/α-磷酸三钙水凝胶的表面上;与海藻酸/α-磷酸三钙水凝胶相比,Alg/TCP/Col水凝胶是具有胶原纤维的致密聚集体;(2)Alg/TCP/Col水凝胶具有在35-39℃之间适当的相转变温度Tm;(3)随着复合材料凝胶中Ca-IFVs体积的增加,凝胶体积溶胀比增加,当将α-磷酸三钙复合物加入到海藻酸/α-磷酸三钙水凝胶中时,溶胀比略有降低;与海藻酸/α-磷酸三钙水凝胶相比,Alg/TCP/Col水凝胶的溶胀比增加;(4)在前体溶液与脂质体配比为10时,Alg/TCP/Col水凝胶、海藻酸/α-磷酸三钙水凝胶的压缩模量高于海藻酸水凝胶(P<0.05);(5)在前体溶液与脂质体配比为10时,海藻酸水凝胶表面的MC3T3-E1细胞呈圆形;海藻酸/α-磷酸三钙水凝胶中的细胞形态趋于扩展,散布在水凝胶孔表面上;在Alg/TCP/Col水凝胶表面的细胞具有应力延长形态,细胞形态趋势相似,并向凝胶内部延伸,同时数量显著增加;(6)结果表明脂质体介导的Alg/TCP/Col水凝胶,具有良好的机械性能及细胞相容性。

• 单位
  清华大学; 深圳清华大学研究院; 清华大学深圳研究生院