常温3D打印双相磷酸钙/聚乙烯醇复合支架的制备与体外成骨分化研究

作者：宋岳; 林楷丰; 何树; 张帅帅; 刘斌; 毕龙; 裴国献^*

来源：中华创伤骨科杂志, 2017, 19(05): 409-416.

• 组织工程
• 生物相容性材料
• 细胞增殖
• 成骨分化
• 3D打印技术

目的探讨常温3D打印双相磷酸钙/聚乙烯醇骨组织工程支架的制备及其对骨髓基质干细胞(BMSCs)体外成骨分化的影响。方法将双相磷酸钙、聚乙烯醇溶液混匀, 应用常温3D打印技术联合冷冻干燥技术制备双相磷酸钙/聚乙烯醇支架;应用注模成型法制备非打印支架。测定2种支架的表面微结构、孔隙率、弹性模量及亲水性。体外成骨实验分3组(n=3):打印支架组、非打印支架组、空白对照组(无支架)。将BMSCs种植于支架培养7、14 d, 比较3组BMSCs的增殖情况、碱性磷酸酶活性及成骨相关基因的表达量。结果成功制备可控孔径、孔隙率的组织工程支架, 支架孔隙率平均为59.6%±3.6%, 弹性模量平均为(429.3±54.3)kPa。培养7、14 d, 打印支架组细胞的吸光度值(0.987±0.047、1.497±0.076)均显著高于非打印支架组细胞(0.767±0.063、1.181±0.098), 非打印支架组细胞吸光度值又显著高于空白对照组细胞(0.532±0.046、0.895±0.062), 差异均有统计学意义(P< 0.05)。培养7、14 d, 打印支架组与非打印支架组的碱性磷酸酶活性、成骨相关基因表达量比较差异均无统计学意义(P >0.05);但均显著高于空白对照组, 差异有统计学意义(P< 0.05)。结论常温3D打印技术联合冷冻干燥技术可制备孔径可控、连通性好的骨组织工程支架, 体外与细胞共培养可促进细胞黏附、增殖及成骨分化。

• 单位
  西京医院; 第四军医大学