负载DMOG光交联明胶水凝胶的骨组织工程研究

发布时间：2021-01-25 19:53

　　目的:探讨负载二甲基乙二酰甘氨酸（dimethyloxalyl glycine,DMOG）的光交联明胶（gelatin methacryloyl,GelMA）水凝胶的促成骨分化作用以及对大鼠颅骨骨缺损的修复效果。方法:制备GelMA-DMOG水凝胶后,扫描电镜下观察其表面特征,体外检测其降解时间;将小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1培养于GelMA和GelMA-DMOG水凝胶表面,鬼笔环肽染色荧光观察细胞骨架形态,CCK-8法检测其细胞毒性;成骨诱导后,通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色、茜素红染色和qRTPCR检测成骨相关基因的表达,观察其对MC3T3-E1细胞成骨向分化的影响;构建大鼠颅骨骨缺损模型,4周和8周后观察GelMA和GelMA-DMOG水凝胶对骨缺损的修复效果。结果:GelMA-DMOG水凝胶孔径大小、分布及降解时间与GelMA水凝胶相比没有明显差异;两种水凝胶对MC3T3-E1细胞增殖均无明显影响;与培养在24孔板上的对照组相比,GelMA组可促进MC3T3-E1细胞成骨向分化,而GelMA-DMOG组明显增强了细胞的成骨向分化和成骨... 

【文章来源】：南京医科大学学报(自然科学版). 2020,40(10)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

Gel MA/Gel MA-DMOG水凝胶的大体观、表面形貌和降解率

MC3T3-E1细胞在Gel MA/Gel MA-DMOG水凝胶上的黏附生长和增殖情况

Gel MA是一种经过改良修饰的天然ECM水凝胶，兼具了天然和人工水凝胶的优势。而通过一定的手段方法来调控Gel MA的孔隙率、孔径和降解率，可以使其获得一个理想的力学性能，适宜所有种类的细胞的黏附、伸展和增殖。这一特性比Ⅰ型胶原水凝胶有更为明显的优势[11]。而且，Gel MA的主要成分为明胶，是来源于胶原水解产物的生物高分子，富含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸黏附肽序列（arginine glycine aspartic acid,RGD）和基质金属蛋白酶敏感性降解位点。RGD序列存在于多种细胞外基质中，可与多种整合素特异性结合，能有效地促进细胞对生物材料的黏附，具有更佳的骨组织工程应用潜能。如Gel MA复合软骨来源基质颗粒能够促进多能干细胞软骨向分化[6],Gel MA作为支架材料负载成骨生长肽能够用于大鼠股骨髁骨缺损的修复[12]。研究发现材料表面孔径大于100μm能促进新骨形成[13]。本研究制备的Gel MA水凝胶具有多微孔和相互交通的结构，孔径大小合适，非常利于骨的形成。体外细胞实验也可以发现，Gel MA水凝胶对细胞没有毒性，具有良好的生物相容性。图4 Gel MA/Gel MA-DMOG水凝胶对大鼠颅骨骨缺损的修复

【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖/亚磷酸壳聚糖海绵复合人脐带间充质干细胞构建组织工程骨修复骨缺损的实验研究[J]. 吕振京,孙国栋,焦延鹏,周长忍,林永新,李志忠.  南京医科大学学报(自然科学版). 2012(10)



本文编号：2999795