【摘 要】
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背景:随着3D打印技术和骨组织工程的不断发展,越来越多的3D打印支架被运用到骨组织工程研究中,而具有中空管道结构的3D打印支架具有利于血管生长及营养物质输的优势,值得深入研究.目的:探讨镁黄长石释放的离子成分对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化及人脐静脉内皮细胞迁移的影响,并采用同轴3D打印技术制备具有中空管道结构的镁黄长石支架材料.方法:采用不同浓度梯度(1/4、1/8、1/16)的镁黄长石提取液分别培养大鼠骨髓干细胞和人脐静脉内皮细胞,通过CCK-8、碱性磷酸酶染色和RT-qPCR法检测大鼠骨髓间充质干细胞
【机 构】
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上海交通大学医学院附属第九人民医院·口腔医学院,口腔修复科,国家口腔疾病临床医学研究中心,上海市口腔医学重点实验室,上海市口腔医学研究所,上海市 200011
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背景:随着3D打印技术和骨组织工程的不断发展,越来越多的3D打印支架被运用到骨组织工程研究中,而具有中空管道结构的3D打印支架具有利于血管生长及营养物质输的优势,值得深入研究.目的:探讨镁黄长石释放的离子成分对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化及人脐静脉内皮细胞迁移的影响,并采用同轴3D打印技术制备具有中空管道结构的镁黄长石支架材料.方法:采用不同浓度梯度(1/4、1/8、1/16)的镁黄长石提取液分别培养大鼠骨髓干细胞和人脐静脉内皮细胞,通过CCK-8、碱性磷酸酶染色和RT-qPCR法检测大鼠骨髓间充质干细胞的增殖及成骨分化情况,通过Transwell实验观察不同浓度的镁黄长石提取液对内皮细胞迁移能力的影响.通过具有核/壳结构的改良3D打印系统制备具有中空管道结构的镁黄长石三维支架与实心镁黄长石三维支架,将支架浸泡于去离子水中,设定时间点提取浸提液,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法检测离子释放浓度.结果与结论:①CCK-8实验显示,镁黄长石提取液呈浓度与时间依赖性促进骨髓间充质干细胞的增殖;②碱性磷酸酶染色显示,镁黄长石提取液呈浓度依赖性提高骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性;RT-qPCR检测显示,镁黄长石提取液呈浓度依赖性提高骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原及Rnux2 mRNA的表达;③镁黄长石提取液呈浓度依赖性促进内皮细胞的迁移;④将支架浸入去离子水中30 d,钙、镁、硅离子均呈现持续释放的特征,且具有中空管道结构镁黄长石三维支架的离子释放速率更快、浓度更高;⑤结果表明,采用改良同轴3D打印技术可制备具有空心管道结构的镁黄长石支架,其释放的生物活性离子成分对大鼠骨髓干细胞有明显的成骨诱导性,并可以趋化人脐静脉内皮细胞的迁移,促进血管再生.
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