3D打印高密度聚乙烯支架表面涂层的性能

作者：王杰杰; 殷俊飞扬; 钟静; 宫海环; 王艺霖; 赵艳艳; 李严兵; 黄文华

来源：中国组织工程研究, 2023, 27(16): 2501-2509.

• 3D打印
• 高密度聚乙烯
• 支架
• 涂层
• 聚多巴胺
• 羟基磷灰石
• 成骨分化
• 人脐静脉内皮细胞

背景：高密度聚乙烯常用作颅颌面骨缺损的修复材料，然其制备方式及表面活性仍需进一步改进。目的：优化高密度聚乙烯制备方法，改善高密度聚乙烯表面活性。方法：基于挤出式3D打印技术制备高密度聚乙烯支架，将支架依次浸入多巴胺溶液、模拟体液中进行聚多巴胺、羟基磷灰石涂层。表征涂层前后支架的微观形貌、亲水性和压缩模量。在支架表面分别接种小鼠胚胎成骨前体细胞MC3T3-E1和人脐静脉内皮细胞，评估涂层前后支架的细胞相容性、早期成骨活性和促血管活性。结果与结论：(1)3D打印的高密度聚乙烯支架纤维排列规则，孔隙均匀；表征结果显示，支架表面聚多巴胺、羟基磷灰石改性成功；与未改性支架相比，聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架表面水接触角明显减小(P <0.05)，压缩模量未发生明显变化；(2)与未改性支架相比，聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架可促进MC3T3-E1细胞、人脐静脉内皮细胞的黏附(P <0.05)，且双涂层改性组促细胞黏附优于单涂层改性组(P <0.05)；与未改性支架相比，聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架可促进MC3T3-E1细胞、人脐静脉内皮细胞的增殖(P <0.05)，且双涂层改性组促细胞增殖优于单涂层改性组(P <0.05)；与未改性支架相比，聚多巴胺涂层与聚多巴胺+羟基磷灰石涂层改性后的支架可促进MC3T3-E1细胞的成骨分化(P <0.05)，提高人脐静脉内皮细胞血管生成因子CD31的表达，其中以双涂层改性组效果更明显；(3)结果表明，经聚多巴胺、羟基磷灰石涂层后，3D打印高密度聚乙烯支架具有良好的细胞相容性、早期促成骨活性和促血管活性。

• 单位
  南方医科大学第三附属医院; 基础医学院; 南方医科大学