背景:软骨缺损在临床上发病率较高,但目前仍缺乏疗效确切的治疗方案。自组织工程的概念被提出后,越来越多的研究致力于通过组织工程技术来解决软骨缺损这个难题。组织工程包括支架材料、种子细胞和细胞因子三大关键因素。支架材料作为组织工程的关键因素之一,对于实现软骨组织工程软骨再生具有举足轻重的作用。理想的支架材料能为细胞黏附生长提供骨架支持,更好地促进细胞的增殖分化和组织生长。人工合成高分子材料聚乳酸羟基乙酸共聚物(poly(lactic-glycolic acid),PLGA)已被广泛用于组织工程支架的构建,该材料可降解,生物相容性好,力学性能优越,且可塑性较强;不足之处在于材料的疏水特性和酸性降解产物,会影响细胞和组织在支架上的生长。介孔二氧化硅纳米颗粒(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs)是一种无机纳米材料,其毒性低,化学性质稳定,生物相容性出色,其自身带有的亲水基团使该材料具备天然的亲水特性;此外,其包含的硅元素有利于胶原和软骨基质的合成。因此,将MSNs与PLGA复合能够提高复合材料的亲水性和生物相容性,使复合材料更适用于软骨组织工程。低温沉积制造(low-temperature deposition manufacturing,LDM)技术属于3D打印技术的一种,因能在低温状态下快速成型制备人们需要的具有特定立体结构和高孔隙率的支架,同时保存材料原有的生物活性而被越来越多地应用于组织工程支架的制备。目的:本研究通过LDM技术打印PLGA/MSNs复合支架,对其物理化学性能进行表征,并通过体外细胞实验检测其生物相容性,以期获得具有更加优越性能,更适用于软骨组织工程的复合支架材料。方法:1.通过LDM制备PLGA和PLGA/MSNs复合支架,对支架的大体形貌、孔隙特点、亲水特性、孔隙率、力学强度及成分组成进行表征。2.在体外进行人骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells,hMSCs)培养和传代后将细胞种植于支架上,取3个时间点(种植后3、5、7天)分别通过CCK(Cell Counting Kit)-8实验检测细胞在支架上的定植增长情况;并通过细胞活/死染色实验和扫描电镜对细胞在支架上的分布生长、附着形态等进行观察。结果:1.LDM制备的PLGA和PLGA/MSNs支架均具有良好的立体结构,支架上密布一级和次级孔隙结构,两种孔隙结构相互联通,形态规整,复合支架的一级孔径和次级孔径更小,但其尺寸均能满足软骨组织工程的要求。两种支架的孔隙率差异不明显。复合支架的亲水性和生物相容性更好,力学强度更高。红外检测证实复合支架由PLGA和MSNs组成。2.CCK-8及细胞活/死染色实验显示细胞与复合支架共培养时增殖更明显,电镜扫描显示细胞在复合支架上黏附形态更好,数量更多。结论:PLGA/MSNs复合支架的打印效果良好,具有满意的三维多孔结构和更加优越的物理化学性能,可能是一种合适的软骨组织工程支架材料。