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自体骨移植和异体骨嫁接技术是治疗常见骨骼类疾病的传统方法,但由于这两种方法存在免疫排斥、受供体来源限制、患者痛苦大等缺点,骨组织工程受到广泛的关注。不同原因造成的骨缺损,其部位和形态差别很大,海藻酸钙微胶珠能够较好的适应不同形态的要求。因此,本课题将ADSCs的微胶珠置于转瓶的三维动态环境中诱导分化,探讨ADSCs在微胶珠内的骨向分化。本文通过综合考虑海藻酸钠溶液的浓度、氯化钙溶液的浓度及骨粉的密度对海藻酸钙/骨粉微胶珠机械强度及传质性能的影响,制备用于ADSCs的体外增殖分化的最优化的微胶珠。正交试验结果显示,海藻酸钠溶液的浓度是决定微胶珠机械强度和传质性能的决定因素,其次为氯化钙溶液的浓度,骨粉密度的影响最小。当海藻酸钠溶液的浓度为2.5%,氯化钙浓度为4%,骨粉密度为5.0mg/mL时微胶珠的性能最好,确定为最佳制备工艺。死活染色、细胞生长曲线及成骨诱导检测表明实验所用的ADSCs生长状态及细胞活性良好并且具有成骨分化潜能。微胶珠内ADSCs死活染色及细胞增殖实验显示,海藻酸钙/骨粉微胶珠生物相容性良好,ADSCs能够保持良好的生长状态及细胞活性并且最佳包埋密度为5×106cells/mL。ADSCs在微胶珠内骨向分化过程中时,实验组和两组对照组同时进行,其中实验组为转瓶中ADSCs在海藻酸钙/骨粉微胶珠内的成骨诱导,对照组Ⅰ为静态下ADSCs在海藻酸钙/骨粉微胶珠内的成骨诱导,对照组Ⅱ为静态下ADSCs在海藻酸钙微胶珠内的成骨诱导。微胶珠内的ADSCs成骨诱导14d后,分别采用碱性磷酸酶(ALP)-微量酶标法和ALP染液定量和定性检测培养液中碱性磷酸酶的含量,诱导21d后分别进行茜素红染色和von-Kossa染色,检测ADSCs内矿化结节的情况。成骨诱导的前2d,三组实验均未检测到培养液中的碱性磷酸酶,从第3d开始,三组实验的培养液中开始逐渐检测到ALP,基本呈上升趋势。实验组培养液中的ALP含量最高,对照组Ⅰ ALP含量其次,对照组Ⅱ ALP的含量最低。诱导培养至第14d,细胞内开始生成矿化结节,ALP的含量均开始下降。茜素红染色和von-Kossa染色显示三组微胶珠内部均可见大量的不规则的红色矿化结节,实验组矿化结节最多,对照组Ⅰ其次,对照组Ⅱ矿化结节最少。因此,骨粉和转瓶的三维动态环境均能够促进ADSCs在微胶珠内的成骨分化,而动态环境的促进作用更明显。