用于三维细胞培养蓬松深度互连的羟基磷灰石纤维支架

• 作者: 冯章启3 包倪荣2 杨少强1，2 江辉2 袁涛1,2 赖圳登2 赵建宁2 钱洪2
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 生物材料 羟基磷灰石 聚乳酸纤维 复合纤维支架 骨修复 人骨髓间充质干细胞 三维细胞培养 静电纺丝技术 骨缺损 组织工程
• 年，卷（期）: 2020,（22）
• 所属期刊栏目: 组织工程骨材料
• 页码范围: 3491-3497
• 页数: 7页
• 分类号: R459.9|R318.08|R322.71
• 字数: 8180字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2282

摘要

背景:目前生物支架材料致密的微观结构和局限细胞生长微环境是限制其在骨组织修复应用上的两大难点.目的:制备蓬松羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架材料,使得细胞能轻松地进入支架内部,实现复杂的骨髓间充质干细胞三维培养.方法:通过改进的静电纺丝技术联合生物矿化技术制备蓬松羟基磷灰石/聚乳酸纤维支架,测量观察该纤维支架材料的理化性质.将人骨髓间充质干细胞分别接种于蓬松羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架与传统羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架表面,检测细胞的增殖、黏附与形态变化.结果 与结论:①蓬松羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架中羟基磷灰石涂层厚度约为8.3 μm,支架中大部分羟基磷灰石纤维保持离散状态,羟基磷灰石纤维直径为8-14 μm,纤维之间存在许多深度相互连接的孔隙,这些孔隙大小为(65±35) μm,该支架的表面积、孔隙率与吸水率明显高于传统羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架(P＜0.01);②培养12h后,骨髓间充质干细胞在两种支架上的附着情况相似,83％的细胞黏附在传统支架上,而81％的细胞黏附蓬松支架上;③培养7d后,蓬松羟基磷灰石/聚乳酸纤维支架中的细胞增殖数量明显多于传统羟基磷灰石/聚乳酸复合纤维支架(P＜0.01);④培养7d后的FDA染色与扫描电镜显示,传统支架上的细胞出现了细胞-细胞接触的独立形状;蓬松支架内部出现大量的细胞,并且这些细胞生长成具有高细胞活性的细胞簇,形成整合的细胞-纤维构建体;⑤结果表明,新型蓬松羟基磷灰石/聚乳酸纤维支架支架有利于细胞的进入与增殖.