【摘 要】
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目的:本课题组前期研究表明低强度脉冲超声波（low-intensity pulsed ultrasound stimulation,LIPUS）能够促进多孔钛合金支架（Ti-6Al-4V）内MC3T3-E1细胞的迁移长入和分化,促进成骨。为阐明其机制,必须建立有效的细胞模型和动物模型。本研究通过在大鼠皮下植入MC3T3-E1细胞与多孔钛合金支架材料,创建动物模型并筛选适宜植入模式,为LIPUS促进
【基金项目】
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国家自然科学基金（81870811）； 国家自然青年科学基金（81801807）；
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目的:本课题组前期研究表明低强度脉冲超声波（low-intensity pulsed ultrasound stimulation,LIPUS）能够促进多孔钛合金支架（Ti-6Al-4V）内MC3T3-E1细胞的迁移长入和分化,促进成骨。为阐明其机制,必须建立有效的细胞模型和动物模型。本研究通过在大鼠皮下植入MC3T3-E1细胞与多孔钛合金支架材料,创建动物模型并筛选适宜植入模式,为LIPUS促进大鼠皮下MC3T3-E1细胞与多孔钛合金材料成骨体内机制研究动物模型的选择提供参考。研究方法:（1）构建MC3T3-E1细胞与多孔钛合金共培养复合体,应用CCK8（cell counting kit-8,CCK-8）法检测复合体中细胞活性,筛选适宜细胞密度。（2）DAPI染色法观察复合体中细胞在材料上的生长分布情况。（3）将植入方式分为三组,分别为细胞与材料共培养复合体（共培养组）、单纯材料（单纯材料组）、细胞悬液+材料（悬液组）,随机植入大鼠皮下囊后,随机分为LIPUS组与假辐照组（对照组）,干预6w后注射四环素,继续干预1w后处死、取材、固定、包埋、切片、染色。荧光显微镜观察四环素荧光标记结果,评价钙盐沉积情况;光学显微镜观察甲苯胺蓝染色结果,评价成骨情况。结果:（1）CCK8结果显示复合体内细胞在密度与体积分别为1×106个,5ul的情况下增殖活性良好;（2）DAPI染色显示细胞在材料上生长分布良好;（3）体内实验结果:荧光显微镜结果显示材料内有钙盐沉积,LIPUS组的荧光标记率明显高于对照组（P<0.05）,在LIPUS组共培养组的荧光标记率明显高于悬液组（P<0.05）,甲苯胺蓝染色结果显示LIPUS组有新骨形成,共培养组的成骨面积大于悬液组,差异具有统计学意义（P<0.05）。结论:本研究通过创建LIPUS促进大鼠皮下异位成骨模型,发现在本研究的限定条件下,LIPUS能够促进钙盐沉积,促进大鼠皮下异位成骨,与假辐照组相比,两种植入模式均有成新骨形成。且共培养组比悬液组促成骨效果好,差异有统计学意义。
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