3D打印聚己内酯/氧化铜支架促成骨及抗菌性能的体外研究

作者：赵双; 谢凯; 郭煜; 谭嘉; 吴钧翔; 杨阳子; 王磊; 姜闻博^*; 郝永强^*

来源：组织工程与重建外科, 2020, 16(04): 263-269.

DOI：10.3969/j.issn.1673-0364.2020.04.001

• 三维打印
• 聚己内酯
• 铜
• 骨缺损
• 骨支架

目的探索聚己内酯/氧化铜(PCL/CuO)支架的促成骨性能和抗菌性能。方法采用熔融沉积成型(FDM)方法分别制备含有0%、5%、10%CuO的3D打印多孔PCL支架(PCL、PCL/5%CuO和PCL/10%CuO)支架。用ICP离子浓度检测仪测量各组支架在浸泡液中的累积铜离子(Cu2+)浓度。将支架及浸提液与大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)共培养,通过CCK-8法评估细胞黏附和增殖情况,通过碱性磷酸酶(ALP)染色及活力测定、茜素红染色及半定量分析和聚合酶链式反应(PCR)检测成骨分化能力,通过划痕实验分析细胞迁移情况。将浸提液与耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)共培养通过光密度值检测及细菌活死染色观察抗细菌生物膜形成性能。结果 PCL/CuO复合支架可以持续释放Cu2+。PCL/5%CuO和PCL/10%CuO支架均可增加rBMSCs的黏附、增殖与成骨分化,其中PCL/10%CuO支架组ALP活性更高、钙结节数量更多、成骨分化相关基因表达更高。此外,PCL/10%CuO支架还可以促进rBMSCs迁移,抑制MRSA细菌活性和细菌生物膜形成。结论 PCL/CuO多孔支架可以用于骨缺损修复其中PCL/10%CuO支架具备最佳的促成骨与抗菌性能。

• 单位
  上海交通大学; 上海交通大学医学院附属第九人民医院