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 - 刘鑫钢; 陈旭; 刘亚东; 苗锦虎; 邵国喜 (吉林大学学报（医学版）, 2024)
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.