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创伤、感染、肿瘤和先天性疾病等原因可以导致骨缺损,骨缺损的治疗往往需要自体骨移植或者异体骨移植,而这些治疗方法有一定的缺陷。3D打印技术结合生物材料的骨组织工程在一定程度上可以弥补这些缺陷,对骨缺损的治疗具有重大意义。另外,低频脉冲电磁场(pulse electromagnetic fields,PEMFs)也可以促进骨再生,但目前缺少PEMFs治疗骨缺损的研究。两者的结合可能为骨缺损治疗提供一种新的方法。目的:1.研究以β-磷酸三钙为原料的3D打印支架与PEMFs对大鼠脂肪干细胞(rat adipose stem cells,rADSCs)增殖与成骨分化的影响。2.研究β-TCP支架和PEMFs照射两者的结合对大鼠颅骨临界缺损修复的影响。方法:1.利用3D打印技术按照设计方案定制β-TCP支架。2.3D打印的β-TCP支架做扫描电子显微镜观察其表面形貌。3.将rADSCs种植于β-TCP支架上培养24,48,72h后,对其进行活/死细胞染色实验来评价β-TCP支架的生物相容性和细胞毒性。4.rADSCs分别在四种不同的培养条件下培养1,4,7d后,使用细胞计数试剂盒-8(The Cell Counting Kit-8,CCK-8)法检测 rADSCs 的增值率。5.rADSCs分别在四种不同的培养条件下培养14d后,利用碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性检测和ALP染色评价rADSCs的成骨分化进程。6.rADSCs分别在四种不同的培养条件下培养7,14,21d后,使用RT-qPCR检测rADSCs的成骨相关基因表达情况;7.SD大鼠颅骨缺损模型建模,植入β-TCP支架并以两种方式饲养4,8,12w后,显微电子计算机断层扫描(Micro-computed tomography,mCT),BMD分析和苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,H-E)染色评估大鼠颅骨的修复情况。结果:1.利用3D打印技术成功制造出β-TCP支架,扫面电子显微镜观察到β-TCP支架的表面形貌,尺寸及孔隙的直径,也显示出其高孔隙率的特点2.活/死细胞染色实验的结果提示β-TCP支架上的rADSCs活细胞/死细胞的比值高,β-TCP具有较好的生物相容性。3.CCK-8的结果显示β-TCP支架可以显著提高rADSCs的增殖速率,PEMF则在增殖的中后期显著提高rADSCs的增殖速率。4.ALP活性检测与ALP染色均提示了β-TCP和PEMF均可以促进rADSCs成骨分化。5.成骨相关基因检测提示了β-TCP和PEMF可以提高rADSCs成骨分化过程中ALP、Runx2和OPN基因的表达。6.Micro CT的三维重建结果和BMD分析的结果提示β-TCP和PEMFs均可以促进SD大鼠颅骨缺损的修复。两者联合应用可以取得最好的效果。7.HE染色结果提示移植β-TCP支架的缺损部分得到了很好的生长,PEMFs对颅骨缺损的修复也有一定的促进作用。结论:1.3D打印工艺可以制造出的高孔隙率的β-TCP支架具有良好的细胞相容性。2.β-TCP支架和PEMFs处理可以促进rADSCs的增殖速率。3.β-TCP支架和PEMFs处理可以促进rADSCs的成骨分化过程。4.β-TCP支架和PEMFs处理可以促进SD大鼠颅骨缺损的修复。