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组织工程是应用生命科学与工程学的原理与技术,通过构建人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物来修复受损组织的一门新兴学科。各种原因引起的关节软骨损伤在骨科临床上占据了很大比例,由于关节软骨缺乏血管、神经及淋巴组织,自我修复能力有限。为此,其损伤的修复日益迫切。软骨组织工程作为组织工程中活跃的分支其研究为软骨修复提供了新的手段,因此,研究开发软骨组织工程支架的材料和制备方法对今后软骨组织缺损修复具有重要的意义。 当前软骨组织工程中研究的重点依然集中在种子细胞的培养、扩增和支架的制备等方面。本文主要进行了种子细胞的培养扩增,PHBHOx/ACTM复合支架的制备,软骨组织工程支架的表面修饰及支架与细胞的复合培养试验。 本文用骨髓穿刺法直接从乳兔骨髓中取得细胞,通过密度梯度离心法分离到间充质干细胞(BMSCs),并利用贴壁法静置培养原代BMSCs。72h该细胞的贴壁率达到60%,144h细胞铺满瓶底,达到最大的生长数量,并成功进行了成骨诱导和软骨诱导。 采用溶剂浇铸-颗粒沥滤法将具有良好生物相容性和生物可降解性的聚羟基丁酸与羟基辛酸(PHBHOx)为主体材料复合自行制备的脱细胞软骨基质(ACTM)成功制备出孔隙率85%左右,孔径150-400μm的PHBHOx/ACTM软骨组织工程复合支架,扫描电镜观察表明,ACTM微粒分布均匀,内部孔隙相互连通,基本符合软骨组织工程支架的要求。 采用物理吸附法将浓度不同的多聚赖氨酸(PLL)引入支架的表面修饰试验,扫描电镜观察经修饰后的支架其内部表面有呈膜结构样PLL层,修饰支架与为修饰支架的细胞体外复合培养试验结果表明,未修饰支架对细胞粘附率并非随着ACTM的比例增大而增加,在ACTM含量为10%时,粘附率达到最高值68.06%,而修饰后的支架对细胞的粘附显著提高到91.33%,但是随着细胞在支架上的生长和分化,浓度为0.1 mg/mL的PLL修饰后对复合支架上细胞的粘附、生长和分化最佳。 本文试验中,我们成功获得了乳兔BMSCs并诱导为软骨细胞和成骨细胞,首次应用具有自主知识产权的PHBHOx复合自行制备的ACTM制备出PHBHOx/ACTM复合软骨组织工程支架,并对支架表面成功进行了修饰,细胞复合结果表明,复合支架具有一定的细胞粘附力,经修饰后其性能提高,更有利于细胞的粘附生长,以上初步研究为软骨修复奠定了基础。