甲基丙烯酸钠修饰光交联海藻酸盐水凝胶支架的制备和表征

• 作者: 孙珍 尹苗 朱怀安 杨偲偲 王新 赵德路 铁朝荣
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 海藻酸钠 骨组织工程 甲基丙烯酸钠 负电荷 细胞黏附 光交联 生物材料 支架材料
• 年，卷（期）: 2020,（22）
• 所属期刊栏目: 药物控释材料
• 页码范围: 3445-3451
• 页数: 7页
• 分类号: R459.9|R318.08|R782.4
• 字数: 7465字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2276

摘要

背景:光交联海藻酸盐水凝胶因具有良好的生物相容性、可微创注射等优势已为热门的组织工程研究材料,但是仍然存在强度不足、细胞黏附能力不足等问题.目的:构建载负电荷的光交联海藻酸盐水凝胶材料,探索其物理性能和细胞黏附性能变化.方法:利用海藻酸钠和2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐制备甲基丙烯酸酯化海藻酸盐后,再与光引发剂和不同浓度甲基丙烯酸钠(0,20,40,60 mmol/L)混合制备载负电荷光交联海藻酸盐水凝胶,利用傅里叶红外光谱仪分析水凝胶的功能基团变化情况,扫面电镜观察水凝胶的表面形态,并测量其溶胀率.将MC3T3-E1细胞与各组水凝胶共培养48 h,采用活死染色与CCK-8法分析水凝胶的细胞毒性;接种MC3T3-E1细胞于4组水凝胶表面,在第4小时活死染色观察细胞早期黏附情况,第3天活死染色观察细胞伸展情况.结果 与结论:①傅里叶红外光谱分析显示,甲基丙烯酸钠的引入可在水凝胶红外波普波数1 600 cm-1左右处出现来自甲基丙烯酸钠的新波峰;②扫描电镜显示随着甲基丙烯酸钠浓度的增加,光交联海藻酸盐水凝胶的致密度增加,孔径减小;③溶胀率测试显示随着甲基丙烯酸钠浓度的升高,光交联海藻酸盐水凝胶的溶胀率逐渐降低;④活死染色显示4种水凝胶表面的细胞生长状态良好,细胞活性均在95％以上;CCK-8检测显示,载负电荷的光交联海藻酸盐水凝胶材料无细胞毒性;⑤随着甲基丙烯酸钠引入量的增加,载负电荷光交联海藻酸盐水凝胶表面的早期细胞黏附率逐渐增加,细胞伸展状态明显改善;⑥结果表明,甲基丙烯酸钠修饰的引入调节了光交联海藻酸盐水凝胶物理性能,并明显提高了其细胞黏附性能.