3D打印聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架与丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架的性能比较

目的　采用3D打印技术制备3D打印聚乙烯醇 /纳米羟基磷灰石支架与丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架,并对其进行表征。方法　采用3D打印技术制作聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架以及丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石复合支架。进行孔隙率、扫描电镜、压缩力学性能及细胞毒性检测。 结果　①扫描电镜观察：丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架结构规则,网状结构清晰,交通支连续,层层之间搭接良好,支架空隙均一。相同倍数下,聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架网状结构连续性较差。②压缩力学性能：相同应力情况下（10 MPa）,3D打印丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架的应变大于3D打印聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架。③孔隙率：3D打印丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架的孔隙率大于3D打印聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架。④细胞毒性检测：不同时间点两组支架的细胞增殖率无明显差别。结论　结果表明：3D打印聚乙烯醇 /纳米羟基磷灰石支架与丝素蛋白/聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石支架具有良好的理化性能和细胞相容性。     

鹿角粉复合支架与纳米级羟基磷灰石复合支架的性能比较

目的探索不同胶体材料结合鹿角粉和纳米级羟基磷灰石(n-HA)支架的理化、生物性能。方法取鹿角粉和纳米级羟基磷灰石,分别与15%聚乙烯醇(PVA)、5%丝素蛋白液(SF)、15%PVA和5%丝素蛋白液(4∶1)混合,制备鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/SF支架、鹿角粉/PVA/SF支架、n-HA/PVA支架、n-HA/SF支架、n-HA/PVA/SF支架,检测其抗溶解性能、抗压缩力、抗剪切力及支架细胞毒性。结果鹿角粉/SF支架、n-HA/SF支架溶解变形程度为Ⅲ级,其余4组为Ⅱ级。鹿角粉/SF支架、n-HA/SF支架抗剪切力、抗压缩力均较差,鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/PVA/SF支架分别与n-HA/PVA支架、nHA/PVA/SF支架抗剪切性能相似,鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/PVA/SF支架抗压缩性能分别优于n-HA/PVA支架、n-HA/PVA/SF支架。鹿角粉/PVA支架、鹿角粉/SF支架、鹿角粉/PVA/SF支架细胞相容性优于n-HA/PVA支架、n-HA/SF支架、n HA/PVA/SF支架。结论鹿角粉复合支架具有良好的机械性能及细胞相容性,可以作为异种骨支架材料研究的新方向。单纯丝素作为水凝胶复合支架抗溶解性不佳,机械性能差,无法满足骨组织工程支架要求。     

3D打印磷酸钙改性PLGA乳液复合支架的研究

目的:3D打印技术结合乳液模板制造不同比例的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合支架(PT),筛选最佳比例,并评估其修复颌面部大段骨缺损的潜能.方法:PLGA溶于二氯甲烷后制成油包水乳液,按比例加入β-TCP混匀后通过3D打印形成支架,按照TCP含量多少记为PT30、PT50、PT70,之后对支架进行结构表征、物理性能及体外生物相容性的检测.结果:随着TCP含量的升高,支架表面粗糙程度增加,孔径和孔隙率大小不受影响(P>0.05),吸水率有明显的升高(P<0.001),力学性能差异不明显(P>0.05),降解时只有PT30支架重量和pH下降最明显(P<0.05),其余两组无明显差异(P>0.05).PT30、PT50支架无细胞毒性作用,PT70支架因具有细胞毒性而筛去.而细胞黏附数量随TCP含量增大而增多,PT30支架也被筛去.结论:PT50支架有良好的吸水性和力学性能,降解速度适合新骨生长,无细胞毒性作用,适合细胞生长黏附.     

蚕丝蛋白液与聚乙烯醇作为骨缺损修复材料的性能比较

目的探索不同材料与丝素蛋白液(SP)及聚乙烯醇(PVA)水凝胶混合后制成材料的理化、生物性能。方法取羊椎骨粉和纳米级羟基磷灰石,分别与丝素蛋白溶液、PVA水凝胶以及丝素蛋白复合PVA溶液混合,通过抗溶解性、圧缩力、剪切力及材料细胞毒性的检测,分析比较各组材料的机械生物性能。结果 (1)抗溶解性检测:丝素蛋白溶液混合材料72 h后均达到Ⅲ级溶解,丝素蛋白复合PVA溶液混合材料力学性能优于单纯丝素蛋白组;(2)力学性能检测:丝素蛋白溶液的力学性能较弱,PVA力学性能优良,丝素蛋白溶液混合PVA后力学性能可增强。各组间差异有统计学意义,抗压缩力F=333.667,P<0.05,抗剪切力F=59.997,P<0.05;(3)材料体外细胞毒性检测:各组毒性均为0级或1级,丝素蛋白溶液/骨粉组、PVA/骨粉组、丝素蛋白复合PVA溶液/骨粉组、丝素蛋白溶液/NHA组、PVA/NHA组、丝素蛋白复合PVA溶液/NHA组均无细胞毒性,单纯丝素蛋白溶液混合粉剂材料细胞相容性更好。结论丝素蛋白具有良好的生物相容性,但力学性能欠佳,可以将蚕丝蛋白混合其他材料作为组织工程骨研究的新方向。     

3D打印个体化钛网的机械力学性能及生物相容性分析

目的 比较3D打印钛网与成品钛网的机械力学性能差异,并评价3D打印钛网对细胞生长及分化的影响。方法 采用激光打印技术制备个体化3D打印钛网,用静态拉伸压缩载荷实验检测机械力学性能,评估机械力学性能。选择4周龄雄性SD大鼠骨髓间充质干细胞,与不同孔径大小的3D打印钛网共培养。采用CCK-8法检测各组细胞增殖情况;对各组细胞进行成骨诱导分化后,检测碱性磷酸酶（ALP）活性改变,运用实时荧光定量PCR检测相关成骨基因的表达;通过扫描电镜及活/死细胞染色,观察细胞在3D打印钛网上的黏附和生长情况。采用SPSS 22.0软件包对数据进行统计学分析。结果 3D打印钛网的拉伸压缩负载实验结果显示其具有优异的力学性能;相比对照组,不同孔径钛网对细胞增殖的影响不大,细胞在钛网上显现出良好的黏附和生长状态。3D打印钛网对成骨分化具有一定的促进作用。结论 3D打印钛网的机械力学性能优异,且具有良好的生物相容性。     

3D打印复合PVA骨组织工程支架研究现状

3D打印复合多孔性骨组织工程支架已成为研究热点。复合聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)具备良好生物相容性及可降解性能,但因不能抵抗较大机械抗力,不能单独制备支架,复合其他机械性能佳及生物相容性良好的材料,可表现出良好的生物相容性、可降解性及机械性能等优点,因此3D打印复合PVA支架材料可以优化PVA支架的性能,本文从3D打印骨组织工程支架技术、PVA、复合PVA支架在体内外骨形成效果等方面作一综述。     

数字化载葡萄糖酸氯己定PLA/nHA复合支架的制备及性能分析

目的:探讨负载葡萄糖酸氯己定壳聚糖纳米球(CSn-CG)3D打印多孔聚乳酸/纳米羟基磷灰石(PLA/nHA)支架的理化性能、细胞相容性及抗菌活性.方法:借助离子交联法,完成CSn(空白壳聚糖纳米球)与CSn-CG的制备,借助透射电镜(TEM)对纳米球形态进行观察.利用数字化设计3D打印技术,以PLA和nHA为原料,制备...     

选择性激光烧结技术构建HA/PCL骨组织工程支架的研究

目的：应用选择性激光烧结技术构建3D支架,探讨其作为骨组织工程支架的可行性。方法以羟基磷灰石（HA）和聚己内酯（PCL）为原材料,运用选择性激光烧结技术,制备纯PCL支架以及HA质量比为5wt.%和10wt.%的HA/PCL支架,通过扫描电镜观察支架微观形貌,测定各组支架的孔隙率、抗压强度及亲水性,MTT法检测10wt.% HA/PCL支架浸提液的细胞毒性。结果扫描电镜显示：支架具有相互连通的三维孔隙结构,5wt.%和10wt.%的HA/PCL支架孔隙率分别达到78.20%和80.75%。随着羟基磷灰石含量增高,抗压强度略有下降,但支架亲水性提高。MTT的结果显示：10wt.% HA/PCL支架表现出良好的细胞相容性。结论选择性激光烧结技术制备的HA/PCL支架具有外形可塑性及良好的孔隙结构,其力学性能和细胞相容性可支持作为骨组织工程支架应用。     

大鼠牙源性细胞复合nHAC/PLA支架的体外生物相容性研究

目的：探讨大鼠牙源性上皮细胞（rDECs）、牙源性间充质细胞（rDMCs）分层复合纳米羟基磷灰石-胶原/聚乳酸（nHAC/PLA）支架共生长的生物相容性.方法：①.应用酶消化法和差速消化法分离培养rDECs和rDMCs,经cytokeratin、vimentin免疫荧光染色鉴定其来源.②.应用扫描电镜观测rDECs、rDMCs分层复合nHAC/PLA支架后的生物相容性.结果：①.成功分离培养、鉴定大鼠牙源性上皮细胞和间充质细胞,免疫荧光染色鉴定rDECs、rDMCs分别表达cytokeratin、vimentin,证明rDECs、rDMCs分别来源于牙源性上皮组织、中胚层间充质.②.扫描电镜显示：rDECs、rDMCs复合nHAC/PLA共培养5d后,椭圆形的rDECs和长梭形的rDMCs胞体充分伸展,胞质中胶原纤维和基质分泌丰富,细胞与支架相互交织成网状.10d后,rDECs、rDMCs胞质中基质分泌更加丰富,覆盖部分细胞,并与支架相融合.结论：rDECs、rDMCs在nHAC/PLA支架上增殖、分化旺盛,具有良好的生物相容性.     

载布洛芬的PLGA/PLA电纺纳米纤维GTR膜的实验研究

目的:通过静电纺丝技术制备载不同含量布洛芬(IPF)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)/聚乳酸(PLA)纳米纤维引导组织再生(GTR)膜,评价其生物学性能。方法:使用静电纺丝技术制备PLA纳米纤维膜,扫描电镜观察其表面形貌,与EMT-6细胞复合培养,检测其生物相容性及机械阻挡功能;制备载不同含量布洛芬的PLGA/PLA纳米纤维膜,观察其表面形貌、MTT法检测人牙龈成纤维细胞(HGFs)在其上的增殖情况,同时检测其载药率及药物缓释情况。结果:PLA以及载入不同量IPF的电纺纤维的直径均为300 nm~5μm,载入布洛芬后,纳米纤维仍表面光滑、均一、连续;绝大多数的EMT-6细胞均黏附在PLA膜的表面,膜内部几乎没有细胞;HGFs与不同载药量的IPF-PLG/PLA电纺膜复合培养1、3、5、7 d时,各载药实验组在各时间点的OD值与空白对照组相比P>0.05;5%、10%、15%3种载药量的电纺膜的载药率均可达85%以上,在1周内的突释量分别为30%、60%、85%,突释较小,药物释放时间可持续10~28 d。结论:本实验所制备的载布洛芬PLGA/PLA电纺纳米纤维膜具有良好生物相容性、优异的阻挡功能及缓慢释药功能。     

聚乳酸-纳米羟基磷灰石-丝素蛋白引导骨再生膜的制备及表面特征

目的制备一种新型的聚乳酸-纳米羟基磷灰石-丝素蛋白(polylactic acid/nano-hydroxyapatite/silk fi-broin,PLLA/n-HA/SF)纳米纤维引导骨组织再生膜,初步探讨其作为引导骨再生屏障膜的可行性。方法采用热致相分离法制备PLLA/n-HA/SF纳米纤维复合膜,通过扫描电镜对其形貌进行研究,利用傅里叶红外光谱仪分析纳米羟基磷灰石和丝素蛋白的加入对所制备的复合膜结构的影响,并计算其孔隙率。结果扫描电镜显示该复合膜具有纳米纤维状三维网络结构。纤维直径约为160～320nm,孔径大小为1～4μm,丝素蛋白和纳米羟基磷灰石在复合膜中分散均匀。红外光谱结果表明PLLA/n-HA/SF复合膜具备聚乳酸、纳米羟基磷灰石及丝素蛋白的特征峰表现,3种组分之间结合良好。该膜的孔隙率为92.600%。结论热效相分离法制备的PLLA/n-HA/SF复合膜具有良好的微观结构和较高的孔隙率。     

功能化聚乳酸-羟基乙酸共聚物基骨组织再生诱导膜的制备及其在大鼠颌骨缺损重建中的应用

目的 制备具有抑制纤维化及抑菌作用的功能化复合静电纺丝纤维膜,初步探究其对大鼠颌骨缺损的修复作用。 方法 通过静电纺丝技术制备负载环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列、奥硝唑及纳米羟磷灰石（n-HA）的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纤维膜作为诱导骨组织再生作用的功能层（GBRL）;通过流延法制备具有支撑作用及隔离不同功能层作用的致密膜层（BL）;通过静电纺丝技术制备具有抑制纤维化作用的聚（对氧环己酮-L-苯丙氨酸）纤维膜作为抑制纤维化功能层（AFL）。应用扫描电子显微镜对复合膜形态进行表征观察,应用细胞计数盒（CCK）-8法研究不同功能层对MC3T3-E1及L929细胞增殖的影响;应用抑菌圈测试法研究复合膜对牙龈卟啉单胞菌增殖的抑制作用。构建大鼠下颌骨骨缺损模型,研究复合膜对骨缺损组织的修复作用,并与临床常用的胶原口腔修复膜的修复作用进行比较。 结果 成功制备具有多孔结构的纤维功能层,GBRL层可支持MC3T3-E1细胞增殖,AFL层可抑制L929细胞的增殖;负载奥硝唑的复合膜可抑制牙龈卟啉单胞菌的增殖;多种复合膜均可诱导大鼠缺损颌骨进行重建,其中同时负载奥硝唑及n-HA的复合膜具有最优异的修复效果,且效果优于胶原口腔修复膜。 结论 以同时负载奥硝唑及n-HA的静电纺丝膜作为GBRL层的复合膜,具有优异的抑菌及诱导骨组织再生的作用,且效果优于临床常用胶原口腔修复膜,是一种极有潜力应用于诱导牙周疾病所致缺损骨再生的材料。     

壳聚糖-Ⅰ型胶原复合膜的制备及其生物相容性实验研究

目的 了解制备的壳聚糖-Ⅰ型胶原复合膜的理化性能及其与MG63成骨样细胞的生物相容性,以初步探讨其作为引导骨再生屏障膜的可行性.方法 采用提纯的牛肌腱Ⅰ型胶原和壳聚糖,经冷冻干燥,使用热交联、化学交联技术制成壳聚糖-Ⅰ型胶原复合膜(实验组)和Ⅰ型胶原膜(对照组).采用氨基酸含量检测、差示量热扫描法分析牛肌腱Ⅰ型胶原性质和表征,红外光谱、扫描电镜分析2种膜的理化性能.将MG63成骨样细胞接种于2种膜上,MTS法检测细胞1d、3d、5d、7d的增殖情况.结果 牛肌腱Ⅰ型胶原的胶原3股螺旋结构保持较完整,其热变性温度为99.04℃,提热吸收峰为53.54℃,与标准品指标接近,其成分比例及性质表征符合Ⅰ型胶原特征.红外光谱结果表明实验组具备胶原和壳聚糖特征峰表现,并且2种材料之间形成大量氢键,分子间结合良好.扫描电镜显示实验组和对照组膜表面和横切面为多孔结构,实验组膜孔径较大,为10～ 100 μm.MG63成骨样细胞在2组膜上呈明显的增殖趋势,具有较好的细胞相容性.结论 制备的壳聚糖-Ⅰ型胶原复合膜具有优良的结构及生物学性能,可应用于下一步引导骨再生膜材料的研究.     

京尼平交联改性可溶性蛋壳膜蛋白冻干支架的制备及检测

目的：评价京尼平交联改性前后可溶性蛋壳膜蛋白（soluble eggshell membrane protein,SEP）冻干组织工程支架的理化性能和生物相容性。方法：冷冻干燥法制备SEP的冻干支架,浸泡于京尼平溶液中交联改性。通过扫描电镜观察其表面形貌。测量其孔隙率、抗拉强度以及降解率,采用溶血实验、亚急性全身毒性实验和细胞毒性实验初步评价其生物相容性。结果：京尼平交联改性前后的SEP冻干支架孔径分别为（280±71）μm和（263±89）μm,孔隙率分别为（90.4±7.6）%和（87.9±9.7）%;交联改性显著提高了SEP冻干支架的拉伸强度和弹性模量,降低了支架的失重率（P〈0.01）;交联前后的材料均无溶血现象;亚急性短期全身毒性实验中组织切片均未见病理变化;细胞毒性检测均为0级。结论：京尼平交联改性在提高SEP冻干支架的力学强度和抗降解能力的同时,仍可保持支架材料良好的生物相容性。     

壳聚糖/β-甘油磷酸钠引导骨再生膜的制备及表征

目的：制备壳聚糖温敏凝胶引导骨再生屏障膜并进行结构表征。方法：通过分子自组装技术,合成含不同比例β-甘油磷酸钠的壳聚糖温敏凝胶,在37℃条件下干燥成膜。通过傅里叶红外光谱分析、X-射线衍射分析、扫描电镜分析对膜的结构进行表征并测量膜的拉伸强度。结果：壳聚糖温敏凝胶溶液在37℃条件下快速凝胶、脱水后成膜。红外光谱与X-射线衍射分析,壳聚糖与β-甘油磷酸钠之间产生了化学键结合;扫描电镜观察,膜具有多孔的表面结构和内部结构;β-甘油磷酸钠的含量越高,膜的孔径越大,拉伸强度有所降低,拉伸强度为0.78～1.13MPa。结论：壳聚糖温敏凝胶膜的制备条件温和、方法简便,其结构特征和力学性能符合可吸收引导骨组织再生膜的要求。     

聚羟基丁酸酯作为引导组织再生膜材料的初探

目的:研制一种有一定机械强度又可体内降解的引导组织再生膜,探索聚羟基丁酸酯作为引导组织再生膜的可行性。方法:采用溶剂挥发法制备PHB膜,将膜植入动物体内,分别于1周,1、2、3月取PHB膜及周围组织考察体内降解性,评价组织相容性。结果:溶剂挥发法制备PHB膜具备足够的机械强度,可在体内缓慢降解,具有良好组织相容性。结论:PHB膜能满足作为引导组织再生膜的基本要求,有可能成为一种较理想的引导组织再生的天然膜材料。     

电纺聚己内酯/Ⅰ型胶原蛋白/纳米锆酸钙复合支架的制备及其生物相容性的研究

目的:制备聚己内酯(PCL)/Ⅰ型胶原(COLI)/纳米锆酸钙(n CZ)复合支架用于骨组织再生,评价其性能及对人牙周膜细胞(PDLCs)生物相容性及成骨分化的影响。方法:用静电纺丝法制备PCL/COLI、PCL/COLI/纳米羟基磷灰石(n HA)和PCL/COLI/n CZ复合支架,通过扫描电子显微镜表征支架形貌,能量色散X射线光谱分析仪分析支架元素组成,万能拉伸机检测支架机械性能。将复合支架与PDLCs共培养,使用CCK-8法检测细胞增殖情况,扫描电镜观察细胞形貌,通过碱性磷酸酶(ALP)、茜素红(ARS)染色观察各组复合支架对PDLCs的矿化能力的影响。结果:PCL/COLI/n CZ复合支架呈多孔网状结构,添加了纳米材料的复合支架表面见粗糙外观。PCL/COLI/n CZ在3种复合支架中机械强度最佳(P<0.05)。CCK-8和扫描电镜显示,PDLCs在3种复合支架上均能稳定增殖(P>0.05)。与PDLCs共培养,PCL/COLI/n CZ组的ALP和ARS染色面积较PCL/COLI组多(P<0.05),与PCL/COLI/n HA组无明显差异(P>0.05)。结论:PCL/COLI/n CZ复合支架有优良的机械性能和生物相容性,且具有成骨诱导的潜能,可用于骨组织工程。