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骨组织工程为骨缺损修复提供了一种新的疗法。人骨髓间充质干细胞(hMSCs)是一种理想的骨组织工程种子细胞,被广泛用于与支架材料复合构建组织工程骨。聚乳酸-乙醇酸(PLGA)支架在软骨和骨组织工程应用中显示出较好的性能而被广泛接受。灌流式生物反应器常用于培养骨骼组织。本文目的是评价灌流培养条件下人骨髓间充质干细胞在PLGA支架中的生长增殖及分化动态。实验所用支架孔隙率为94.5%-98.0%,孔径大小为280-450μm。首先通过对三个不同接种密度(1×10~6,2×10~6,4×10~6个/ml)接种效率的比较,确定了较为合适的接种密度(2×10~6个/ml)。通过对三个不同流速(0.2,0.4,0.8ml/min)培养效果的比较,确定了较为合适的灌流流速(0.2ml/min)。通过合适的接种密度和合适的灌流流速立体培养hMSCs,研究细胞在支架中的生长动态。MTT法检测细胞活力显示,在整个灌流培养期间,细胞活力持续显著增加,表明细胞增殖旺盛。DNA定量分析表明从接种到培养第6天细胞数量显著增加,之后增殖变缓。用扫描电镜(SEM)来观察细胞在支架中的分布以及细胞外基质的分泌情况,结果显示第5天细胞已经长入支架孔内部,并见有薄层基质合成;第11天,细胞外基质已形成厚厚的一层将支架基本完全覆盖。活细胞荧光染色和苏木素-伊红(H&E)染色可见细胞在支架中均匀分布。通过成骨细胞定向诱导分化实验,检测支架中hMSCs的成骨细胞分化效率。碱性磷酸酶染色和酶活性检测结果表明,成骨诱导第7天细胞已经开始进入早期分化,诱导期间持续分化;诱导组碱性磷酸酶活性显著高于对照组(未诱导组);未诱导组也检测到微量碱性磷酸酶存在,推测是灌流培养产生的剪切力所致。以上结果表明,用该灌流生物反应器系统来进行hMSCs的三维立体扩增和分化是可行的,可以用于骨组织工程研究。