【摘 要】
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目的:构建以Gelation/nHA/MNPs(纳米磁性粒子)修饰的3D打印多孔钛支架,并对其施加外部静磁场(SMF),以创造诱导成骨分化的微环境,从而探索具有超顺磁响应性的生物活性3D打印多孔钛骨科内植物。方法:采用LaserConcept金属3D打印机制备以正十二面体为结构单位、孔径1500um、孔柱300um的多孔钛支架,再以液态加压灌注、冷冻干燥法分别制备Gelation(明胶)/nHA
【机 构】
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北京协和医院骨科 中国医学科学院基础医学研究所生物医学工程系
【出 处】
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中华医学会第十七届骨科学术会议暨第十届COA国际学术大会
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目的:构建以Gelation/nHA/MNPs(纳米磁性粒子)修饰的3D打印多孔钛支架,并对其施加外部静磁场(SMF),以创造诱导成骨分化的微环境,从而探索具有超顺磁响应性的生物活性3D打印多孔钛骨科内植物。方法:采用LaserConcept金属3D打印机制备以正十二面体为结构单位、孔径1500um、孔柱300um的多孔钛支架,再以液态加压灌注、冷冻干燥法分别制备Gelation(明胶)/nHA(纳米羟基磷灰石)以及Gelation/nHA/MNPs(纳米磁性粒子)修饰的多孔钛支架;用扫描电镜(SEM)观察复合支架的表面特征,以EDS(EnergyDispersiveSpectrometer)分析支架元素组分;采用cck8试剂盒和live-dead试剂盒检测小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)在支架上的增殖情况,以验证支架的生物相容性;采用ELISA试剂盒来检测ALP、OC、COL-1等成骨指标,以验证细胞的成骨分化;将3种支架植入兔桡骨缺损模型,分别于4周、8周、12周进行micro-CT和硬组织切片VG染色,以验证其在体内的成骨效应。结果:Gelation/nHA/MNPs(纳米磁性粒子)修饰的3D打印多孔钛支架,在施加外部静磁场(SMF)的作用下,具有明显的促进小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)增殖和成骨分化的效应,体内实验可见其在8周、12周,与另外两组相比有更多的骨和类骨组织生成,差异有统计学意义。结论:Gelation/nHA/MNPs(纳米磁性粒子)修饰的多孔钛支架具有良好的生物相容性,在施加外部静磁场(SMF)的作用下具有明显的促进局部成骨的效应。
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