生长因子次第释放对骨髓间充质干细胞成骨分化的诱导作用

目的制备载不同生长因子的复合支架及支架中释放的骨形态发生蛋白-2（BMP-2）和血管内皮细胞生长因子（VEGF）对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的诱导效应。方法乳化法制备载BMP-2微球，超临界二氧化碳发泡技术制备载BMPl2微球和VEGF的复合支架，考察支架中生长因子的释放和成骨诱导作用。结果微球表面光滑，平均粒径10．022μm，包封率为64．881％，孔隙率为78．706％，能够次第释放生长因子。复合支架组细胞的增殖吸光度（A）值为（1．121±0．110）明显高于空白组（0．762±0．150）和游离生长因子组（0．882±0．140，P=0．005）。复合支架组细胞碱性磷酸酶和钙结节A值分别为（9．720±0．330、0．269±0．000），明显高于空白组[（6．242±0．660）、（0．149±0．020）％]和游离生长因子组（7．989±0．420、0．204±0．010，P=0．006、0．003）。结论支架性能良好，能够次第释放生长因子并维持其生物活性，有效地促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。

超临界流体发泡技术制备BMP-2-PLLAms/FGF-2-nHA/PLGA复合支架及体外成骨诱导效应研究

本研究将左旋聚乳酸微球(PLLAms)与纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙醇酸(nHA/PLGA)多孔支架复合,构建可次第释放不同生长因子的骨组织工程支架.首先,制备载骨形态发生蛋白2的左旋聚乳酸微球(BMP-2-PLLAms),然后将微球与nHA/PLGA及碱性成纤维细胞生长因子2(FGF-2)按照一定的比例混合,通过超临界流体发泡制备BMP-2-PLLAms/FGF-2-nHA/PLGA复合支架.制备的BMP-2-PLLA载药微球呈规则球形,粒径分布在6~10μm之间,BMP-2载药量为1.45×10-3%,包封率为61.9%,制备的BMP-2-PLLAms/FGF-2-nHA/PLGA复合支架孔径为100~200μm,孔隙率为75.8%,抗压强度为6.8 MPa,8周降解率为19.9%.7天时,FGF-2和BMP-2的累计释放率分别为77.1%和44.2%;14天时,FGF-2和BMP-2的累计释放率分别为84.9%和61.5%.大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的成骨诱导实验证明复合支架中释放的BMP-2和FGF-2能够持续有效地刺激BMSCs的增殖和分化,具有良好的生物活性.BMP-2-PLLAms/FGF-2-nHA/PLGA复合支架有效实现了FGF-2和BMP-2的次第释放,且能够显著地促进BMSCs的成骨分化.

PDGF/BMP-2-CMs/nHA/PLGA复合支架的制备及性能

将壳聚糖缓释微球与可降解多孔支架复合,构建可次第释放不同生长因子的骨组织工程支架,并进行表征和性能研究。首先,制备载骨形态发生蛋白-2的壳聚糖微球(BMP-2-CMs),然后将微球与纳米羟基磷灰石/羟基乙酸(nHA/PLGA)及血小板衍生生长因子(PDGF)按照一定的比例混合,通过粒子沥虑-冷冻干燥复合工艺制备PDGF/BMP-2-CMs/nHA/PLGA复合支架。BMP-2-CMs呈规则球形,粒径分布在4~10μm之间,BMP-2包封率为65.9%,载药量为0.134%。PDGF/BMP-2-CMs/nHA/PLGA复合支架孔径为100~200μm,孔隙率为51.2%,抗压强度为7.7MPa,8周降解率为20.1%。7d时,PDGF和BMP-2累计释放率分别为75.0%和42.2%;14d时,PDGF和BMP-2累计释放率分别为79.9%和53.5%。分析可知,复合支架中释放的PDGF和BMP-2能够持续有效地促进人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)和成骨细胞(MG63)的增殖和分化,具有良好的生物活性。由此可得,PDGF/BMP-2-CMs/nHA/PLGA复合支架能够次第释放PDGF和BMP-2,且能够显著促进HUVEC和MG63的增殖和分化。