不同粒径大小煅烧骨粉/胶原构建软骨组织工程支架及其理化性能的实验研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luoyanxiang
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目的:利用不同粒径大小的煅烧骨粉颗粒和胶原构建软骨组织工程支架,并探讨骨粉颗粒粒径大小对复合支架理化性能的影响。方法:1.复合支架的制备:分别将大颗粒骨粉(直径1-2mm)和小颗粒骨粉(直径0.25-1mm)同20mg/ml胶原蛋白按照质量比3:2充分混合均匀,用冷冻干燥法制备大颗粒煅烧骨粉复合Ⅰ型胶原支架编号为A组,小颗粒煅烧骨粉复合Ⅰ型胶原支架编号为B组.2.复合支架材料性能的检测:观察两组支架的大体形态。利用电镜观察支架结构,包括孔径大小、孔隙连通情况,以及骨粉颗粒分布情况。对两组支架的孔隙率、吸水溶胀率、力学性能进行测量,分析比较两组支架的性能差异。3.原代软骨细胞的提取:分离培养家兔耳软骨细胞,将第2代软骨细胞分别接种在两组复合支架上体外培养,对支架材料的的生物相容性、毒性等进行检测,明确复合支架材料构建软骨支架的可能性。结果:1.大体观察:A组支架大体外观呈白色,疏松海绵状,表面可见不规则孔洞,弹性良好;B组小颗粒煅烧骨粉复合胶原支架大体外观呈白色,疏松海绵状,形态规则,表面孔隙规律整齐,弹性较好。扫描电镜:A组支架可见胶原呈致密多孔结构,孔形均一,孔径大小均匀,孔隙与孔隙之间交错连通,孔径范围为180至400μm,平均257±79μm。大颗粒煅烧骨粉散在分布镶嵌于胶原中,分布不均匀,大颗粒煅烧骨粉中间可见孔隙,孔隙与外界相联通。大颗粒骨粉平均粒径为1000-2000μm;平均1139±42μm,孔径为360-622μm,平均474±62μm。B组支架可见胶原呈致密多孔结构,与A组胶原差异不大,其中小颗粒煅烧骨粉镶嵌于胶原中,分布均匀,小颗粒骨粉表面无孔隙。小颗粒骨粉平均粒径为250-1000μm;平均592±68μm。2.A组支架孔隙率为(79.91±1.44)%,B组支架孔隙率为(67.66±3.68)%,两组间孔隙率比较差异有显著性意义(P<0.05);A组复合支架吸水溶胀率分别为(244.12±17.03)%,B组吸水溶胀率为(193.83±5.83)%,两组间吸水溶胀率比较差异有显著性意义(P<0.05)A组支架弹性模量为(0.672±0.022)MPa,B组支架弹性模量(0.502±0.047)MPa,两组间弹性模量比较差异有显著性意义(P<0.05)。3.CCK-8结果显示,随着培养天数的增加,OD值逐渐升高,A组支架OD值高于B组,两种支架上的细胞数目均随着培养时间延长而增加;而在第3、7天,A组支架上的细胞数目均比B组支架多,组间差异具有明显统计学意义(p<0.001)。活/死细胞染色测定表明两组支架均无细胞毒性。结论:1.成功制备2种支架,即大颗粒煅烧骨粉复合胶原支架和小颗粒煅烧骨粉复合胶原支架。2.大颗粒煅烧骨粉复合胶原制备的软骨组织工程支架在孔隙率、力学性能、生物相容性方面均优于小颗粒煅烧骨粉/胶原复合支架,更适宜作为组织工程支架进行研究。
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