作者：林祥龙; 高丽兰; 李瑞欣; 程威; 张杨; 张...骨科材料软骨支架压缩载荷细胞增殖缺损修复生物材料丝素蛋白组织工程
摘要：背景:前期研究利用低温生物3D打印技术制备了丝素蛋白/Ⅱ型胶原蛋白复合支架,并证明其具有良好的力学性能;研究表明,力学刺激有利于骨骼重塑,并且梯度变化的加载应变有利于成骨细胞和破骨细胞的活化。目的:在压缩应变下,将丝素蛋白/Ⅱ型胶原蛋白复合支架与软骨细胞共培养,观察细胞增殖变化,并观察丝素蛋白/Ⅱ型胶原蛋白复合支架修复软骨缺损的效果。方法:采用低温3D打印技术制备丝素蛋白/Ⅱ型胶原蛋白复合支架,检测支架的孔隙率。将第3代小鼠软骨细胞ADTC-5接种于丝素蛋白/Ⅱ型胶原蛋白复合支架上,分别进行静态培养与力学载荷下培养:①静态培养:设置空白支架为对照,接种1,3,5,7,10,14 d,采用MTT法检测细胞增殖;②力学载荷下培养:设置空白支架为对照,接种1 d后,对细胞-支架复合物分别施加0%,1%,5%,10%,15%,20%的压缩应变,持续加载3 d,采用MTT法检测细胞增殖,扫描电镜和苏木精-伊红染色观察支架上的细胞分布、黏附和形态。在新西兰兔双侧膝关节制作直径3.5 mm的软骨缺损,左侧植入丝素蛋白/Ⅱ型胶原蛋白复合支架,右侧不植入材料,术后8周观察修复部位。结果与结论:①支架孔隙率为(89.3±3.26)%,有利于细胞附着;②静态培养5 d后,软骨细胞在复合支架表面增殖良好;③施加0%,1%,5%,10%,15%,20%压缩应变组支架上的细胞增殖先升高后降低,其中施加10%压缩应变组细胞增殖效果最显著,施加20%压缩应变组增殖效果最低;④扫描电镜可见,施加0%压缩应变组软骨细胞多分布在支架表面有凹凸的地方,细胞形态明显,细胞触角伸展充分;施加10%压缩应变组支架受力接触表面上的软骨细胞极少,甚至没有,支架上首层侧面和内部表面细胞分布较多,细胞形态多为扁平状,触角明显;⑤苏木精-伊红染色显示,施加0%压缩应变组软骨细胞集中分布在支架表面,孔隙中几乎没有细胞;�
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