3D打印PLA/PTMC-Ca3(PO4)2复合支架制备及其对兔骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

R331; 目的:探讨通过 3D打印技术制备的聚乳酸(PLA)/聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)和PLA/PTMC-磷酸三钙[Ca3(PO4)2]复合多孔支架对兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)的影响,阐明其在骨缺损修复中的应用价值.方法:混合材料后使用桌面挤丝机制备PLA/PTMC和PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 线材,使用CATIA V5-6R2019建模软件设计支架,并使用CreatBot F430 3D打印机进行支架制作.红外光谱检测PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 支架化学结构,体外降解实验检测2种支架降解失重率和pH值,角接触测量仪检测2种支架亲水性.取 3只出生2～5 d的白...

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Published in吉林大学学报（医学版） Vol. 50; no. 6; pp. 1519 - 1525
Main Authors 刘鑫钢, 陈旭, 刘亚东, 苗锦虎, 邵国喜
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 吉林大学第二医院创伤外科,吉林 长春 130022 28.11.2024
Subjects
骨再生
聚乳酸
Bone regeneration
Polylactic acid
骨缺损
3D打印
聚三亚甲基碳酸酯
Bone defect
Polytrimethylene carbonate
3D printing
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Summary:R331; 目的:探讨通过 3D打印技术制备的聚乳酸(PLA)/聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)和PLA/PTMC-磷酸三钙[Ca3(PO4)2]复合多孔支架对兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)的影响,阐明其在骨缺损修复中的应用价值.方法:混合材料后使用桌面挤丝机制备PLA/PTMC和PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 线材,使用CATIA V5-6R2019建模软件设计支架,并使用CreatBot F430 3D打印机进行支架制作.红外光谱检测PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 支架化学结构,体外降解实验检测2种支架降解失重率和pH值,角接触测量仪检测2种支架亲水性.取 3只出生2～5 d的白色新西兰乳兔,提取BMSCs,CCK-8法检测2种支架共培养细胞增殖活性,茜素红染色观察2种支架共培养细胞成骨分化情况.结果:红外光谱检测证实成功制备出含有PLA、PTMC和β-Ca3(PO4)2 3种物质的复合支架.降解 6～14周,与PLA/PTMC支架比较,PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 支架在脂肪酶溶液和磷酸盐缓冲液(PBS)中的降解速率均明显升高(P<0.05或P<0.01);降解 8～14周,与PLA/PTMC支架比较,PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 支架在脂肪酶溶液中的pH值明显升高(P<0.01).与PLA/PTMC支架比较,PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 支架接触角明显减小(P<0.01).细胞共培养第5和7天时,与PLA/PTMC支架比较,PLA/PTMC-Ca3(PO4)2支架共培养细胞增殖活性均明显升高(P<0.05或P<0.01).共培养21 d后,2种支架与BMSCs重叠生长,局部均形成钙化结节,茜素红将其局部染成橘红色;与PLA/PTMC支架比较,PLA/PTMC-Ca3(PO4)2 支架共培养细胞矿化钙结节数量增多,密度增大,颜色加深.结论:通过3D打印技术成功制备出含有PLA、PTMC和β-Ca3(PO4)2 的PLA/PTMC-Ca3(PO4)2复合多孔支架,其降解性能良好,在生物相容性、亲水性和成骨诱导性等方面均表现出优势,是一种性能优良的骨缺损修复材料.
ISSN:1671-587X
DOI:10.13481/j.1671-587X.20240605