【摘 要】
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目的:研究基于人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,h PDLSCs)打印技术的三维生物复合支架的物理及生物学性能。方法:(1)将海藻酸钠(SA)、明胶(Gel)和纳米羟基磷灰石(na-HA)混合成复合水凝胶,用Kinexus-Pro高级旋转流变仪测试其流变性能来确定最适打印浆料。(2)利用3D(three dimensional)生物打印机制
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目的:研究基于人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,h PDLSCs)打印技术的三维生物复合支架的物理及生物学性能。方法:(1)将海藻酸钠(SA)、明胶(Gel)和纳米羟基磷灰石(na-HA)混合成复合水凝胶,用Kinexus-Pro高级旋转流变仪测试其流变性能来确定最适打印浆料。(2)利用3D(three dimensional)生物打印机制备SA/Gel/na-HA生物复合支架,并检测其物理性能(支架形貌与结构、溶胀性、力学性能)。(3)利用h PDLSCs与SA/Gel/na-HA复合水凝胶共混成“生物墨水”进行细胞打印SA/Gel/na-HA/PDLSCs细胞支架,并通过活死细胞染色、细胞粘附、CCK-8、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色实验检测其生物相容性及骨向分化性能。结果:(1)SA/Gel/na-HA复合水凝胶粘度为248.3pa·s。(2)SEM显示SA/Gel/na-HA复合生物支架表面粗糙,有明显颗粒,呈三维多孔结构;平衡溶胀度为125.9%;压缩应力为0.671MPa,压缩模量为8.27Kp。(3)SA/Gel/na-HA/h PDLSCs细胞支架活死细胞染色结果显示出该支架具有良好的细胞成活情况;细胞黏附实验显示细胞粘附状况良好;CCK-8检测显示2d、4d和6d该支架吸光值有统计学差异(P<0.05);该细胞支架ALP活性14d高于7d(P<0.05)。结论:SA/Gel/n-HA复合水凝胶具有良好的流变性能,适合打印。适宜溶胀性和一定孔隙结构的支架有利于细胞进行营养物质交换及细胞代谢产物的排出;加入na-HA提高了复合生物支架的机械性能,使支架拥有较好的力学性能。SA/Gel/na-HA/h PDLSCs细胞支架有效促进细胞存活、粘附、增殖和成骨细胞分化。因此,SA/Gel/na-HA/h PDLSCs细胞支架有望成为一种新型骨再生材料。
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