目的探讨快速成型技术构建胶原丝素仿生骨支架的可行性,评估该骨支架治疗大鼠股骨髁缺损的效果。方法选取胶原蛋白、丝素蛋白和羟基磷灰石粉为原材料,根据骨缺损形状利用Solid Works 2015软件设计仿生骨支架外形,结合低温干燥快速成型...目的探讨快速成型技术构建胶原丝素仿生骨支架的可行性,评估该骨支架治疗大鼠股骨髁缺损的效果。方法选取胶原蛋白、丝素蛋白和羟基磷灰石粉为原材料,根据骨缺损形状利用Solid Works 2015软件设计仿生骨支架外形,结合低温干燥快速成型技术构建仿生骨支架,并评估该支架在大鼠体内外的性能。扫描电镜观察骨支架超微结构;力学测试机评估支架试件压至10%应变时平均压缩位移、平均应力和杨氏模量。小鼠胚胎成骨前体细胞(MC3T3-E1)与该仿生骨支架共培养,观察支架孔隙内不同时间点细胞生长情况。制作大鼠股骨髁骨缺损模型,并用仿生骨支架适量填充,于第2、8、12周观察局部组织病理学变化。结果仿生骨支架整体结构为层叠-多孔-立体结构,壁厚、大孔和微细小孔直径适中,孔隙率高达94.38%,利于营养物质的渗入。力学性能指标中平均压缩位移量为(867.48±0.28)μm,平均应力为(0.071±0.006)MPa,平均仿生骨杨氏模量为(361.47±42.83)MPa。MC3T3-E1细胞与该支架共培养的组织相容性好,利于细胞的黏附和生长。大鼠骨缺损体内实验显示,仿生骨支架在12周内可基本完成缺损修复,效果显著。结论快速成型技术构建的胶原丝素仿生骨支架性质稳定、细胞相容性良好,治疗大鼠骨缺损效果显著,为临床解决骨缺损难题奠定了基础。展开更多
文摘目的探讨快速成型技术构建胶原丝素仿生骨支架的可行性,评估该骨支架治疗大鼠股骨髁缺损的效果。方法选取胶原蛋白、丝素蛋白和羟基磷灰石粉为原材料,根据骨缺损形状利用Solid Works 2015软件设计仿生骨支架外形,结合低温干燥快速成型技术构建仿生骨支架,并评估该支架在大鼠体内外的性能。扫描电镜观察骨支架超微结构;力学测试机评估支架试件压至10%应变时平均压缩位移、平均应力和杨氏模量。小鼠胚胎成骨前体细胞(MC3T3-E1)与该仿生骨支架共培养,观察支架孔隙内不同时间点细胞生长情况。制作大鼠股骨髁骨缺损模型,并用仿生骨支架适量填充,于第2、8、12周观察局部组织病理学变化。结果仿生骨支架整体结构为层叠-多孔-立体结构,壁厚、大孔和微细小孔直径适中,孔隙率高达94.38%,利于营养物质的渗入。力学性能指标中平均压缩位移量为(867.48±0.28)μm,平均应力为(0.071±0.006)MPa,平均仿生骨杨氏模量为(361.47±42.83)MPa。MC3T3-E1细胞与该支架共培养的组织相容性好,利于细胞的黏附和生长。大鼠骨缺损体内实验显示,仿生骨支架在12周内可基本完成缺损修复,效果显著。结论快速成型技术构建的胶原丝素仿生骨支架性质稳定、细胞相容性良好,治疗大鼠骨缺损效果显著,为临床解决骨缺损难题奠定了基础。