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目的
探讨多孔钛/壳聚糖/羟基磷灰石(Ti/Ch/HA)复合结构支架的制备方法及其作为骨修复替代物的可行性。
方法利用增材制造(3D打印)技术制造多孔钛支架作为支撑结构,结合冷冻干燥技术,在钛支架的宏观孔隙内制备具有良好细胞亲和性的Ch/HA海绵结构,形成一种多孔Ti/Ch/HA复合结构支架。取单纯多孔钛支架、Ti/Ch/HA复合支架进行体外细胞培养试验,将成骨细胞接种到支架上,培养7 d后,利用扫描电镜和噻唑兰(MTT)法检测并对比细胞在两种支架上的黏附生长情况,包括细胞的形貌、细胞接种效率和增殖能力。
结果Ti/Ch/HA复合结构支架扫描电镜(SEM)图示钛支架宏观孔隙中充满Ch/HA复合海绵结构,其微孔尺寸为50~200 μm。与单纯多孔钛支架一样,多孔Ti/Ch/HA复合结构支架的抗压强度为168.2~192.6 MPa,屈服强度为137.1~154.1 MPa,弹性模量为3.21~4.51 GPa;培养7 d后,大量扁平状细胞黏附于钛支架表面,而黏附于Ti/Ch/HA复合支架上的细胞呈梭形。成骨细胞在Ti/Ch/HA复合支架上的接种率(73.218%±3.748%)明显高于单纯多孔钛支架(21.352%±4.365%);Ti/Ch/HA复合支架上的OD值(0.783±0.043)显著高于多孔钛支架(0.382±0.036),以上项目比较差异均有统计学意义(P< 0.05)。
结论Ti/Ch/HA复合结构支架的力学性能与人体骨组织力学性能的匹配,较单纯多孔钛更适合成骨细胞的黏附生长,是一种理想的承重部位骨缺损修复替代物。