3D打印半月板支架结合脐带间充质干细胞构建组织工程仿生半月板

半月板损伤是临床上的常见疾病,一旦发生损伤,很难通过自身修复而愈合。临床上针对此类损伤多采用半月板部分切除术或全部切除术治疗,但半月板切除后会进一步造成骨性关节炎的过早发生。因此,目前的治疗手段是尽可能修复和保留完整的半月板,随着组织工程技术的出现为半月板损伤提供了一种新的治疗手段。目的本研究拟通过在3D打印技术建立的半月板上接种脐带间充质干细胞(UCMSCs),获得结合稳定且具有较高增殖活性的UCMSCs仿生半月板。方法通过立体扫描获得兔天然半月板参数,利用3D打印技术建立聚已内酯(PCL)半月板支架接种UCMSCs。对比不同细胞结合量和培养时间,通过显微镜实时观察、扫描电镜和CCK-8活性检测优化最佳的细胞结合量和培养时间。筛选出最佳UCMSCs仿生半月板培养条件。结果与结论通过显微镜观察PCL半月板支架与UCMSCs结合情况,结果显示:结合培养第1天(D1)到D7为UCMSCs逐渐增殖过程,D8开始半月板支架逐渐被细胞包被,D11时UCMSCs仿生半月板边缘逐渐光滑,中高结合量组结合情况优于低结合量组。取D11结合良好的UCMSCs仿生半月板进行扫描电镜检测,结果显示:各细胞结合量组均可以看到半月板支架表面被细胞覆盖,但从表面光滑程度比较,中结合量组结合情况优于其它2组。CCK-8细胞增殖活性检测和Tryple消化计数表明:细胞结合量为5x106cells/个,D11时UCMSCs仿生半月板的增殖活性和稳定性最高。本实验可以得出如下结论:1.3D打印半月板支架可以与UCMSCs稳定结合;2.每个支架的细胞结合量为5x106cells/个,结合11天为最佳的结合条件。