载细胞多孔甲基丙烯酸酐化明胶三维支架及对细胞行为的影响
李明欣1
李军2
王文朝2
宋平3
雷皓远3
桂兴宇3
张程云2
周长春3
刘雷2
1.四川大学华西临床医学院,四川省成都市 6100412.四川大学华西医院骨科,四川省成都市 6100413.四川大学生物材料工程学院,四川省成都市 610065
摘要：背景:水凝胶材料支架是三维培养细胞的理想材料之一,但水凝胶内部密集的网络结构对细胞增殖及舒展有明显抑制作用,水凝胶支架内部的多孔结构对上述问题有明显改善.目的:探讨以甲基丙烯酸酐化明胶为支架材料、聚环氧乙烷溶液为造孔剂构建三维载细胞多孔水凝胶支架的方法,以及多孔水凝胶支架对细胞行为的影响.方法:制备甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶溶液与聚环氧乙烷溶液,将二者分别以4:1、3:1、2:1、1:1的体积比混合,加入骨髓间充质干细胞,设计构建可载细胞的三维多孔水凝胶支架,表征支架的微观形貌与力学性能,利用活死染色观察细胞相容性、细胞骨架染色观察细胞形态.结果 与结论:①扫描电镜下可见,各组支架截面呈均匀分布的多孔结构,各孔隙之间相互连通,孔隙呈类椭圆形或类圆形,随着聚环氧乙烷溶液比例的增加,支架的孔径及孔隙率增加;②多频应变曲线显示,各组支架的应变均可达到40％以上,其中体积比1:1支架的应变可达到60％;随着聚环氧乙烷溶液比例的增加,支架的储能模量下降,其中体积比1:1支架的力学强度较差,仅能勉强维持支架的形态;③体外培养14 d的活死染色显示,各组支架内的细胞存活率均>85％;④体外培养14 d的细胞骨架染色显示,体积比3:1支架中大部分细胞呈短梭形,体积比2:1、1:1支架中的细胞呈星形或长梭形,细胞间建立了广泛的连接;⑤结果表明,三维载细胞多孔水凝胶支架有利于骨髓间充质干细胞的舒展和增殖,其中体积比为2:1的支架兼顾了力学强度及生物学性能,是较为理想的三维细胞培养平台.
关键词：骨缺损多孔水凝胶甲基丙烯酸酐化明胶组织工程支架骨髓间充质干细胞三维培养光固化
分类号：R459.9(治疗学)R394.2(医学遗传学)R683(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
资助基金：国家自然科学基金(31971251)国家自然科学基金(8187090956)华西医院博士后科研发基金(2019HXBH068)四川省科技厅项目(2019JDTD0008)四川省科技厅项目(2019YFH0079)
论文发表日期：2022-06-01
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：8( 2532-2539 )
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