纳米β磷酸三钙/水凝胶复合材料促进骨再生的实验研究

作者：徐人杰; 马进进; 周晓强; 虞宵; 颜勇卿; 杨志杰; 杨惠林; 赛吉拉夫; 陈广祥

来源：中国骨科临床与基础研究杂志, 2021, 13(03): 108-115.

DOI：10.3969/j.issn.1674–666X.2021.03.008

• 纳米复合物
• 磷酸钙类
• 水凝胶
• 生物相容性材料
• 骨代用品
• 骨髓细胞
• 干细胞
• 细胞
• 培养的
• 颅骨缺损
• 大鼠
• 骨生成
• 骨再生

目的 观察纳米β磷酸三钙（TCP）/水凝胶复合材料对骨再生的促进作用。方法 制作纳米β-TCP/甲基丙烯酸酰化明胶（GelMA）水凝胶复合材料。根据培养基的不同，分为空白对照组、GelMA组和纳米β-TCP/GelMA组，将大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）与上述培养基共同培养。通过电镜观察、细胞增殖实验、碱性磷酸酶（ALP）染色，了解纳米β-TCP/GelMA复合材料的生物相容性及体外骨诱导活性。制作大鼠颅骨缺损模型，根据植入材料的不同，分为空白对照组、GelMA组和纳米β-TCP/GelMA组，术后4、8周取颅骨标本，通过Micro-CT扫描计算骨量分数和骨密度，对新骨形成情况进行组织学观察。结果 大鼠BMSCs在材料表面培养48 h，扫描电镜观察发现其在GelMA组和纳米β-TCP/GelMA组表面良好贴附及铺展；细胞与材料共培养1、3、5 d,BMSCs数量随时间推移不断增加，3、5 d时纳米β-TCP/GelMA组OD值最高（P <0.05）,7 d时与GelMA组相比，纳米β-TCP/GelMA组ALP表达明显增强。大鼠颅骨缺损区Micro-CT检查显示，纳米β-TCP/GelMA组骨量分数和骨密度高于空白对照组和GelMA组，差异具有统计学意义（P <0.05）；组织学观察结果显示，与空白对照组、GelMA组相比，纳米β-TCP/GelMA组新生骨更丰富。结论 纳米β-TCP/水凝胶复合材料具有良好的生物相容性，体外可促进大鼠BMSCs增殖和成骨分化，在大鼠颅骨缺损模型中具有良好的促进骨再生能力。

• 单位
  苏州市立医院; 南京医科大学; 中国科学院大学; 苏州大学