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负载 rhBMP-2钙磷硅基活性骨修复材料的3D 打印构建及生物学性能研究
引用本文:李翠笛,陈芳萍,王金武,戴尅戎,刘昌胜. 负载 rhBMP-2钙磷硅基活性骨修复材料的3D 打印构建及生物学性能研究[J]. 国际骨科学杂志, 2015, 0(3)
作者姓名:李翠笛  陈芳萍  王金武  戴尅戎  刘昌胜
作者单位:1. 200237 上海,华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室; 华东理工大学教育部生物医学材料工程技术研究中心
2. 200237 上海,华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室; 华东理工大学教育部超细材料重点实验室
3. 上海市骨科内植物重点实验室、上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科,200011
基金项目:国家重大科学研究计划,国家自然科学基金,上海市卫生系统重要疾病联合攻关项目,上海教委重点学科建设基金
摘    要:目的构建一种新型钙磷硅基活性骨修复材料,研究材料成分、孔道结构和是否负载生长因子对支架力学性能、细胞黏附性能和骨组织形成过程的影响。方法以磷酸钙骨水泥(C PC )、介孔硅酸钙(MCS)为原料,采用3D打印技术构建不同孔道结构的MCS/CPC复合支架,在扫描电子显微镜下观察支架内部孔道结构,通过万能力学试验机测试各组支架的最大抗压力学性能,用四甲基偶氮唑盐法测试各组支架的细胞黏附性能。建立大鼠颅骨原位缺损修复模型,在支架上负载重组人骨形态发生蛋白(rhBMP)‐2制备得到钙磷硅基活性多孔支架(MCS/CPC/rhBMP‐2),考察CPC、MCS/CPC和MCS/CPC/rhBMP‐2支架的组织相容性与成骨性能。结果采用3D打印技术能够实现对钙磷硅基骨修复支架内部孔道结构的可控制备。垂直孔设计大小为350μm 的MCS/CPC支架具有适宜的孔隙率和抗压力学强度(分别为56.6%和9.8 M Pa);细胞相容性良好,有利于细胞黏附。负载rhBM P‐2可显著加快新生骨组织形成,植入MCS/CPC/rhBMP‐2复合支架初期纤维组织即可在连通孔道中自由生长,在植入12周后,MCS/CPC/rhBMP‐2支架新生骨面积明显高于CPC和MCS/CPC支架,且新生骨组织形成过程与颅骨膜内成骨过程相似,具有一定的仿生效应。结论采用3D打印法制备的 M CS/CPC/rhBM P‐2支架材料具有规则的连通孔道,力学性能良好,促进成骨效果优异,是理想的新型骨缺损修复材料。

关 键 词:骨修复材料  介孔材料  硅酸钙  3D打印

Biological property of rhBMP-2 loaded mesoporous calcium silicate/calcium phosphate ;cement scaffolds fabricated with 3D bioplotting technology
LI Cui-di,CHEN Fang-ping,WANG Jin-wu,DAI Ke-rong,LIU Chang-sheng. Biological property of rhBMP-2 loaded mesoporous calcium silicate/calcium phosphate ;cement scaffolds fabricated with 3D bioplotting technology[J]. International Journal of Orthopaedics, 2015, 0(3)
Authors:LI Cui-di  CHEN Fang-ping  WANG Jin-wu  DAI Ke-rong  LIU Chang-sheng
Abstract:
Keywords:Bone repair  Mesoporous material  Calcium silicate  3D bioplotting
本文献已被 万方数据 等数据库收录!
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