常温3D打印双相磷酸钙／聚乙烯醇复合支架的制备与体外成骨分化研究

目的探讨常温3D打印双相磷酸钙／聚乙烯醇骨组织工程支架的制备及其对骨髓基质干细胞（BMSCs）体外成骨分化的影响。方法将双相磷酸钙、聚乙烯醇溶液混匀，应用常温3D打印技术联合冷冻干燥技术制备双相磷酸钙／聚乙烯醇支架；应用注模成型法制备非打印支架。测定2种支架的表面微结构、孔隙率、弹性模量及亲水性。体外成骨实验分3组（n=3）：打印支架组、非打印支架组、空白对照组（无支架）。将BMSCs种植于支架培养7、14d，比较3组BMSCs的增殖情况、碱性磷酸酶活性及成骨相关基因的表达量。结果成功制备可控孔径、孔隙率的组织工程支架，支架孔隙率平均为59．6％±3．6％，弹性模量平均为（429．3±54．3）kPa。培养7、14d，打印支架组细胞的吸光度值（0．987±O．047、1．497±0．076）均显著高于非打印支架组细胞（0．767±0．063、1．181±O．098），非打印支架组细胞吸光度值又显著高于空白对照组细胞（0．532±O．046、0．895±0．062），差异均有统计学意义（P〈0．05）。培养7、14d，打印支架组与非打印支架组的碱性磷酸酶活性、成骨相关基因表达量比较差异均无统计学意义（P〉0．05）；但均显著高于空白对照组，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论常温3D打印技术联合冷冻干燥技术可制备孔径可控、连通性好的骨组织工程支架，体外与细胞共培养可促进细胞黏附、增殖及成骨分化。