【摘 要】
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目的:为了缓解临床诊疗活动中的对骨植入材料的需求,迫切需要找到一个合适的具有优异生物力学性能和生物相容性的骨植入材料。聚醚醚酮（PEEK）由于其良好的机械性能和生物相容性,是骨内植入物的首选替代材料。然而,PEEK较差的骨整合性能限制了其临床应用。为了提高PEEK骨骼支架的骨整合性能,这项研究通过多孔支架与人骨髓间充质干细胞的相互作用和动物实验研究了PEEK-PLA-HA复合材料多孔支架的生物相容
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目的:为了缓解临床诊疗活动中的对骨植入材料的需求,迫切需要找到一个合适的具有优异生物力学性能和生物相容性的骨植入材料。聚醚醚酮（PEEK）由于其良好的机械性能和生物相容性,是骨内植入物的首选替代材料。然而,PEEK较差的骨整合性能限制了其临床应用。为了提高PEEK骨骼支架的骨整合性能,这项研究通过多孔支架与人骨髓间充质干细胞的相互作用和动物实验研究了PEEK-PLA-HA复合材料多孔支架的生物相容性和成骨性能。方法:用扫描电子显微镜对PEEK多孔支架和PEEK-PLA-HA复合材料多孔支架进行表征。从人体骨髓中分离提取了人骨髓间充质干细胞,并用流式细胞仪鉴定了干细胞的表面标志物。将细胞接种于多孔支架上培养1、4、7天,用CCK-8试剂盒检测了多孔支架的细胞毒性。用活死染色试剂盒检测了多孔支架对细胞活性的影响。细胞成骨分化实验:将细胞接种到多孔支架表面,培养14天,用碱性磷酸酶（ALP）活性试剂盒和碱性磷酸酶染色试剂盒评估多孔支架的促成骨分化作用。通过兔子股骨髁缺损模型,将多孔支架植入兔子体内,饲养4周和12周后对离体骨和多孔支架进行显微CT评估多孔支架的成骨性能。结果:扫描电子显微镜观察到PEEK支架的多孔结构被复合材料PLA/HA所填充。显微镜观察和流式细胞仪的结果同时证实已成功提取分离了人骨髓间充质干细胞。CCK-8和活死染色的实验结果证实了PEEK多孔支架和PEEK-PLA-HA复合材料多孔支架无细胞毒性,并且复合材料多孔支架对细胞增殖有一定的促进作用。通过评估干细胞成骨诱导分化培养后的ALP活性和染色证实了复合材料多孔支架对干细胞有明显的促成骨分化作用,并且当HA掺杂的比例为15%时复合材料多孔支架的促成骨分化作用最强。动物实验的显微CT结果证实了HA的掺杂比例为15%时复合材料多孔支架周围的新生骨量最多,更有利于新骨的形成。结论:增材制造PEEK-PLA-HA复合材料多孔支架具有良好的生物相容性和成骨性能,掺杂了15%HA的PEEK-PLA-HA复合材料多孔支架最利于干细胞的成骨分化,研究结果表明增材制造PEEK-PLA-HA复合材料多孔支架是一种有前途的骨内植入物,具有良好的临床应用能力。
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