3D打印的PU支架复合CA以及PRF促进软骨再生的研究

目的:研究3D打印聚氨酯(PU)材料复合体外诱导的软骨细胞聚集体(CA)以及富血小板纤维蛋白(PRF)促进软骨再生的效果。方法:运用熔融沉积技术(FDM)将PU材料快速成型为15 mm×15 mm×5 mm的多孔支架试件,孔径400μm,孔隙率60%;分离培养1月龄新西兰大白兔耳廓软骨细胞,将第3代软骨细胞在富含维生素C的培养基中诱导10 d,形成CA,qPCR检测Aggrecan、Collagen Ⅱ、Sox9的mRNA的相对表达量;每抽取10 m L兔耳中央动脉血,即刻高速离心制备1单位的PRF,细胞计数法检测PRF对软骨细胞增殖的影响,q-PCR检测PRF与软骨细胞共培养后上述软骨表型相关基因的表达变化。将PU支架与CA、PRF复合后移植入裸鼠背部皮下,8周后取出,硬组织切片染色检测新生软骨情况。结果:软骨细胞与PRF共培养后,Aggrecan、Collagen Ⅱ、Sox9的mRNA均呈现较高的表达(P<0.05)。1/8、1/4、1/2 PRF均促进了软骨细胞的增殖,不同剂量间比较,P>0.05。异位移植结果表明:实验组硬组织切片可见大量成熟的软骨陷窝样结构形成,与支架紧密结合,而对照组软骨陷窝样结构形成较少,可见大量的纤维结缔组织形成。结论:3D打印的PU支架可精确维持新生软骨外形,CA以及PRF的联合应用有利于软骨细胞的增殖和软骨表型维持。