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目前,由创伤、退变和各种疾病引起软骨损伤在骨科临床上十分常见,由于软骨组织自身修复能力差,如何对其进行修复是临床医学上的难题。随着组织工程技术的发展和进步,利用组织工程技术进行软骨组织再生为修复软骨缺损提供了新的可能。近几年来,众多学者对软骨组织工程支架制备及软骨组织重建进行大量研究,使用生物3D打印技术制备水凝胶支架进行的软骨构建,在软组织修复方面显示巨大的潜力。近年来,水凝胶材料被广泛应用于软骨组织工程修复研究,成为组织工程研究的热点。然而,3D打印的水凝胶支架因其柔软性和收缩倾向而具有较低的打印精度和较差的机械性能,不利于将其加工成具有一定结构的生物支架。本文提出使用细胞受控组装技术制备软骨支架,在对组织工程支架的常用材料进行分析对比的基础上,选取明胶海藻酸钠为基础材料,通过复合纳米羟基磷灰石来增强基础水凝胶材料,利用细胞受控组装机制备复合不同比例纳米羟基磷灰石的水凝胶支架,并对支架进行相应的性能表征,结果显示,与明胶海/藻酸钠支架相比,纳米羟基磷灰石的加入可以提高打印的精度,改善支架稳定性和机械强度,实验测得弹性模量为24.16±1.09Mpa。n-HAP的加入还能够调整支架的表面粗糙度并改善支架的生物降解性能,对支架进行冷冻干燥后的溶胀率测试显示复合支架仍具有较好的吸水性,这有利于软骨细胞向水凝胶材料内部自由渗透,同时有利于亲水性养分和细胞代谢产物的运输。在上述实验基础上,本文对纳米羟基磷灰石的水凝胶进行生物相容性研究,并使用细胞受控组装技术进行复合软骨细胞打印。对3D打印的n-HAP复合水凝胶支架进行毒性测试,支架材料显示没有细胞毒性并支持小鼠软骨细胞的粘附和生长;使用细胞受控组装技术复合软骨细胞打印软骨支架,结果显示打印的支架具有较高的细胞存活率,打印后培养一周,进行活/死细胞检测,活细胞数量可达到95%以上。综上所述,本文提供的方法制备的生物支架能较好的满足软骨组织工程要求,为后续对该生物支架进行下一步实验研究提供技术支撑;n-HAP增强水凝胶作为需要稳定性和细胞相容性的软骨组织工程材料具有应用前景。