3D打印PLGA/HA生物活性支架直接修复大鼠股骨缺损及生物相容性的实验研究
发布时间：2021-08-27 11:53
目的:通过体内及体外实验,分析3D打印技术制备的聚乳酸/羟基乙酸共聚物/羟基磷灰石（poly-lactic-co-glycolide/hydroxyapatite,PLGA/HA）可生物降解支架材料的生物相容性及该支架用于大鼠股骨全层骨缺损后,骨愈合过程中的组织病理学变化过程及骨缺损修复效果。方法:1.利用3D生物打印机,以聚乳酸/羟基乙酸和羟基磷灰石颗粒为原料快速成形PLGA/HA三维生物支架。2.体外实验:取3 mm×3 mm×2 mm PLGA/HA支架与小鼠成骨细胞（MC3T3-E1 cell）共同培养14天后,将携带细胞的支架经戊二醛固定、逐级脱水及干燥等步骤,最后经电镜观察细胞在该生物支架上的形态变化、黏附、聚集及生长情况。3.选取30只六周龄、雌性SD（Sprague-Dawley）大鼠,沿双侧股骨长轴作2 cm切口切开皮肤,依次分离筋膜、肌肉和骨膜全层,近股骨头端1/3处制作长4 mm的全层骨缺损模型,深达骨髓腔。左侧股骨为实验肢,缺损处放置无菌PLGA/HA支架,依次缝合周围肌肉、筋膜及皮肤;右侧股骨为对照肢,不予充填材料,仅作分层缝合全层组织。术后于第三天及第1、2...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
4.1大鼠股骨缺损的制备：（A）股骨处制备4mm全层骨缺损；（B）实验肢植入PLGA/HA支架
结果结果2.1 3D 打印 PLGA/HA 生物支架的形貌表征以 PLGA 和 HA 为原料，利用 3D 生物打印机制备而成的复合 PLGA/HA 生物活性支架，整体呈乳白色、15 mm × 3 mm × 3 mm 三维立方体结构（图 2.1A），材料表面均匀分布孔隙（图 2.1 B），孔径大小约为 300-500 μm[26]。支架在室温下质地较软，可手动塑形；温度低于 10 ℃时，支架质地变硬，可用锐器进行切割，但是不能形成较复杂的个性化形态。将支架置于无菌培养皿中于 4 ℃保温箱中保存。A B
图 2.2 电镜下 PLGA/HA 支架形态（A）；培养 14 天后,小鼠 MC3T3-E1 成骨细胞在支架上的生长情况（B）；局部放大版（C）；比例尺如图所示。“→”示小鼠MC3T3-E1 成骨细胞。2.3 双侧股骨离体标本观察术后第 3 天，可见实验肢中支架与骨缺损边缘较紧密地结合（图 2.3 a），近髓腔处肉芽组织增生明显，对照肢骨缺损处空虚；术后 1 周，实验肢中支架周围包裹大量致密软组织(图 2.3 b)，支架部分降解，对照肢见质地疏松的肉芽组织，与周围骨组织接触较松，触诊易出血；术后 2 周，实验肢支架进一步降解，完整充填缺损区，边缘与周围骨组织连续，对照肢肉芽组织膨大增生(图 2.3 c)，正常骨组织有大面积充血区域；术后 3 周，实验肢支架完全降解，新骨代替支架部分，边缘与正常骨边缘连续(图 2.3 d)，质地较硬，有点状充血区域，颜色较周围正常骨组织深，对照肢有新骨生成，但较实验肢质软，且充血严重，与缺损区周围骨质界限明显；术后 4 周，实验肢新生骨与正常骨组织界限进一步减轻，对照肢新生骨颜色稍变浅，仍与正常骨有明显界限(图 2.3 e)，且新骨表面有不规则隆起；术后 5 周，实验肢缺
【参考文献】：
期刊论文
[1]大鼠骨髓间充质干细胞来源的胞外囊泡分离和鉴定[J]. 葛锁华,马永宾,芮星,张俊华,汪雪峰,苏建华. 细胞与分子免疫学杂志. 2017(10)
本文编号：3366301
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
4.1大鼠股骨缺损的制备：（A）股骨处制备4mm全层骨缺损；（B）实验肢植入PLGA/HA支架
结果结果2.1 3D 打印 PLGA/HA 生物支架的形貌表征以 PLGA 和 HA 为原料，利用 3D 生物打印机制备而成的复合 PLGA/HA 生物活性支架，整体呈乳白色、15 mm × 3 mm × 3 mm 三维立方体结构（图 2.1A），材料表面均匀分布孔隙（图 2.1 B），孔径大小约为 300-500 μm[26]。支架在室温下质地较软，可手动塑形；温度低于 10 ℃时，支架质地变硬，可用锐器进行切割，但是不能形成较复杂的个性化形态。将支架置于无菌培养皿中于 4 ℃保温箱中保存。A B
图 2.2 电镜下 PLGA/HA 支架形态（A）；培养 14 天后,小鼠 MC3T3-E1 成骨细胞在支架上的生长情况（B）；局部放大版（C）；比例尺如图所示。“→”示小鼠MC3T3-E1 成骨细胞。2.3 双侧股骨离体标本观察术后第 3 天，可见实验肢中支架与骨缺损边缘较紧密地结合（图 2.3 a），近髓腔处肉芽组织增生明显，对照肢骨缺损处空虚；术后 1 周，实验肢中支架周围包裹大量致密软组织(图 2.3 b)，支架部分降解，对照肢见质地疏松的肉芽组织，与周围骨组织接触较松，触诊易出血；术后 2 周，实验肢支架进一步降解，完整充填缺损区，边缘与周围骨组织连续，对照肢肉芽组织膨大增生(图 2.3 c)，正常骨组织有大面积充血区域；术后 3 周，实验肢支架完全降解，新骨代替支架部分，边缘与正常骨边缘连续(图 2.3 d)，质地较硬，有点状充血区域，颜色较周围正常骨组织深，对照肢有新骨生成，但较实验肢质软，且充血严重，与缺损区周围骨质界限明显；术后 4 周，实验肢新生骨与正常骨组织界限进一步减轻，对照肢新生骨颜色稍变浅，仍与正常骨有明显界限(图 2.3 e)，且新骨表面有不规则隆起；术后 5 周，实验肢缺
【参考文献】：
期刊论文
[1]大鼠骨髓间充质干细胞来源的胞外囊泡分离和鉴定[J]. 葛锁华,马永宾,芮星,张俊华,汪雪峰,苏建华. 细胞与分子免疫学杂志. 2017(10)
本文编号：3366301
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