制备具有促成骨作用改性葡聚糖复合水凝胶的体外实验

作者：唐振州; 顾勇; 陈亮^*

来源：中国组织工程研究, 2022, 26(22): 3521-3527.

• 水凝胶
• 葡聚糖
• 氧化葡聚糖
• 介孔生物活性玻璃
• 生物相容性
• 成骨
• 骨缺损

背景:葡聚糖水凝胶因具有良好的生物相容性、可注射性等优势成为热门的组织工程材料,被广泛运用于硬组织、软组织的修复中,然而在骨缺损的修复中,单纯的葡聚糖水凝胶在成骨方面仍存在促成骨能力不足的问题。目的:构建葡聚糖和改性介孔生物活性玻璃的复合水凝胶材料,对其进行表征,同时对其细胞黏附和体外促成骨能力进行研究。方法:通过高碘酸钠对葡聚糖进行氧化改性使其富含醛基,对介孔生物活性玻璃进行氨基化改性,将氨基化的介孔生物活性玻璃粉末加入氧化葡聚糖溶液中混合均匀,再加入明胶溶液制得氧化葡聚糖-氨基化介孔生物活性玻璃纳米颗粒(dextrangel-aminated mesoporous bioactive glass nanoparticles,Gel Dex-AMBGN)复合水凝胶。将骨髓间充质干细胞分别接种于氧化葡聚糖水凝胶与Gel Dex-AMBGN复合水凝胶中,以单纯培养的细胞为对照,通过Live/Dead荧光染色、扫描电镜与CCK-8实验检测细胞生物相容性,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色与骨钙素免疫荧光染色检测成骨性能。结果与结论:(1)共培养3 d后的Live/Dead荧光染色显示,两组水凝胶中的骨髓间充质干细胞生长良好,保持了较高的细胞活性,细胞存活率均高于90%;(2)共培养3 d后的扫描电镜显示,骨髓间充质干细胞在两种水凝胶表面铺展良好;(3)CCK-8实验显示,培养1,3,5,7 d时,3组细胞增殖活性比较差异无显著性意义(P> 0.05);(4)复合水凝胶组共培养7 d的碱性磷酸酶染色强于氧化葡聚糖水凝胶组、对照组,共培养21 d的钙含量高于氧化葡聚糖水凝胶组、对照组(P <0.05),共培养21 d的骨钙素免疫荧光染色和钙含量检测强于氧化葡聚糖水凝胶组、对照组;(5)结果表明,Gel Dex-AMBGN复合水凝胶具有良好的生物相容性与促成骨能力。

• 单位
  苏州大学附属第一医院