3D打印制备聚己内酯/Ⅰ型胶原组织工程半月板支架及其理化特性的研究

目的采用低温沉积技术3D打印制备聚己内酯(polycaprolactone,PCL)/Ⅰ型胶原组织工程半月板支架(以下简称PCL/Ⅰ型胶原半月板支架),探讨其理化特性。方法制备15%PCL/4%Ⅰ型胶原溶液及15%PCL溶液,利用低温沉积技术3D打印制备PCL/Ⅰ型胶原半月板支架及PCL半月板支架。大体及扫描电镜观察支架形态及微观结构,生物力学试验测量支架压缩模量及拉伸模量,红外光谱分析支架成分,测量支架表面接触角;将两种支架及其浸提液分别与兔半月板细胞复合培养,细胞计数试剂盒8(cell counting kit 8,CCK-8)检测细胞增殖,并以正常培养细胞作对照;扫描电镜观察支架-细胞复合物中细胞黏附及生长情况。结果大体及扫描电镜观察显示,两种支架均具有取向的三维微观结构及孔隙,但PCL/Ⅰ型胶原半月板支架表面更粗糙。生物力学测试,两种支架压缩模量及拉伸模量比较,差异均无统计学意义(P0.05)。红外光谱分析提示,PCL/Ⅰ型胶原半月板支架中PCL和Ⅰ型胶原成功混合。PCL/Ⅰ型胶原半月板支架表面接触角为(83.19±7.49)°,较PCL半月板支架(111.13±5.70)°显著减小(t=6.638,P=0.000)。CCK-8检测显示,随培养时间延长,两种支架浸提液培养的细胞数量呈递增趋势,与对照组比较差异均无统计学意义(P0.05)。支架-细胞复合物扫描电镜观察示,PCL/Ⅰ型胶原半月板支架表面黏附细胞多于PCL半月板支架。结论低温沉积技术3D打印制备的PCL/Ⅰ型胶原半月板支架具有优良的理化学性能,无细胞毒性,有望作为半月板组织工程支架材料。