低温3D打印联合冷冻干燥技术制备组织工程骨支架的研究

发布时间：2017-10-09 05:03

  本文关键词：低温3D打印联合冷冻干燥技术制备组织工程骨支架的研究

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【摘要】：目的探讨采用低温3D打印联合冷冻干燥技术制备组织工程骨支架的方法,评价支架细胞相容性。方法取新鲜牛肌腱及家蚕生丝分别制备胶原蛋白(collagen,COL)、丝素蛋白(silk fibroin,SF)。采用计算机辅助软件Solid Works2014设计大小为9 mm×9 mm×3 mm、孔径为500μm的支架模型,以质量比9∶3∶2的COL、SF和纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,n HA)混合物为原料,采用低温3D打印联合冷冻干燥技术构建COL/SF/n HA复合支架。大体观察结合扫描电镜观测支架形态及表面结构;采用力学试验机测量支架压缩位移、压缩应力及弹性模量,分析力学性能;将支架与MC3T3-E1细胞共培养1、7、14、21 d,倒置显微镜及扫描电镜观察细胞生长情况,MTT法检测细胞增殖情况,RT-PCR及Western blot检测MC3T3-E1细胞COLⅠ、ALP及骨钙素(osteocalcin,OCN)基因及蛋白表达情况。结果低温3D打印联合冷冻干燥技术成功制备COL/SF/n HA复合支架,扫描电镜示支架为大孔及微孔共存的3D多孔径立体结构。支架弹性模量为(344.783 07±40.728 55)k Pa,压缩应力为(0.062 15±0.007 15)MPa,压缩位移为(0.958 41±0.000 84)mm。共培养后倒置显微镜、扫描电镜观察及MTT检测均显示,随时间延长,支架表面大量细胞黏附,伸展充分,大孔孔壁上细胞生长良好,数量逐渐增多。RTPCR及Western blot检测示,MC3T3-E1细胞COLⅠ、ALP及OCN基因及蛋白均表达。结论低温3D打印联合冷冻干燥技术可精确控制支架微观结构,得到大孔、微孔共存的组织工程骨支架,且细胞相容性良好,为下一步骨缺损修复研究奠定基础。
【作者单位】： 天津医科大学研究生院;军事医学科学院卫生装备研究所;天津医科大学总医院骨科;首都医科大学宣武医院血液科;
【关键词】： 骨组织工程 支架材料 低温D打印技术 冷冻干燥技术 细胞相容性
【基金】：国家自然科学基金资助项目(31370942,31470935,11432016)~~
【分类号】：R318.08
【正文快照】： 1 Graduate School of Tianjin Medical University,Tianjin,300070,P.R.China;2 Military Academy of Medical Sciences Institute of MedicalEquipment;3 Department of Orthopedics,the General Hospital of Tianjin Medical University;4 Department of Hematology,Xuanwu

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本文编号：998271