基于3D打印的双相磷酸钙胶原改性支架
张海鸽1
索海瑞2
王玲2
徐铭恩2
1.杭州电子科技大学浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室,浙江省杭州市,3100182.杭州电子科技大学浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室,浙江省杭州市 310018;杭州电子科技大学自动化学院,浙江省杭州市 310018
摘要：背景:制作出类似天然骨成分和机械强度、表面活性良好且具有多孔结构的三维胶原/双相磷酸钙支架是骨组织工程研究的一个难点.目的:制备兼具高孔隙率、高机械强度和高表面生物活性的三维多孔骨组织支架.方法:以质量比为60:40的羟基磷灰石与β-磷酸三钙为浆料,利用3D打印技术制备双相磷酸钙支架,高温烧结后,分别以0.5,1.0,1.5 g/L的Ⅰ型胶原溶液对支架进行涂覆处理,制备胶原/双相磷酸钙支架,通过表观形貌、孔隙率、吸水率、机械性能测试筛选最佳Ⅰ型胶原溶液涂覆质量浓度,进行细胞实验.将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于双相磷酸钙支架与胶原/双相磷酸钙支架上,培养1,7 d,Calcein-AM染色观察细胞活性;培养1,3,7 d,Alamar Blue法检测细胞增殖.结果与结论:①当Ⅰ型胶原溶液涂覆质量浓度为0.5 g/L时,胶原/双相磷酸钙支架具有良好的孔隙率与吸水率,抗压强度为(4.99±0.15)MPa,压缩模量为(95.24±0.57)MPa,符合天然松质骨的机械强度要求,细胞实验选择此涂覆质量浓度;②两种支架都支持骨髓间充质干细胞的生长,培养至7 d时,细胞在胶原/双相磷酸钙支架表面已基本长满,大多呈梭形或星形,细胞伸展良好,排列紧密,在支架上黏附形成网状结构,但双相磷酸钙支架上还有部分区域无细胞黏附;③两组支架中培养1,3 d的细胞增殖比较差异无显著性意义(P>0.05),胶原/双相磷酸钙支架上培养7 d的细胞增殖快于双相磷酸钙支架(P<0.05);④结果表明在保证孔隙率、高机械强度的情况下,Ⅰ型胶原溶液涂覆可提高双相磷酸钙支架的生物活性.
关键词：3D打印双相磷酸钙胶原涂覆细胞活性生物材料骨组织胶原/双相磷酸钙支架细胞增殖
分类号：R459.9(治疗学)R318.08(医用一般科学)R-331(实验医学、医学实验)
资助基金：国家自然科学基金(61675059)国家重点研发计划(2017YFC1103400)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 4780-4786 )
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