PLLA-β-TCP復合多孔支架的制備及組織相容性研究.pdf

1、目的：
　　制備左旋聚乳酸-β-磷酸三鈣（ Po ly(L-lac t ic ac id)/β--tricalcium phosphate，PLLA/β-TCP）復合多孔骨支架，對其性能、體外細胞水平及體內(nèi)組織相容性進行研究。
　　方法：
　　1.采用溶劑自擴散-模壓成型--鹽瀝濾、冷凍干燥法制備了β-TCP含量分別為0、10％、20%、30%、40%、50%的PLLA/β-TCP復合多孔支架（以下簡稱純PLLA、P/

2、T10、P/T20、P/T30、P/T40、P/T50）。用掃面電鏡觀測不同β-TCP含量的復合多孔支架的微觀形貌，用量重法測量其孔隙率，用動靜態(tài)疲勞試驗機檢測各組復合多孔支架的力學強度。
　　2.各組復合多孔骨支架接種相同量的骨髓間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)3天后固定，用掃描電鏡觀察多孔支架爬行細胞的數(shù)量和形態(tài)以評價骨支架的細胞相容性。此外，用新鮮培養(yǎng)基作對照，用各組骨支架浸提液培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細胞，分別于細胞培養(yǎng)第1天、第3天、第5天及第

3、7天用Cell Counting Kit-8（CCK-8）試劑盒檢測各組細胞的吸光度以評價骨支架的生物相容性。用含β-TCP的復合骨支架浸提液及純PLLA骨支架浸提液分別培養(yǎng)C3H10細胞（小鼠骨髓間充質(zhì)干細胞）至第7d及第21 d，第7d用萘酚AS-MX堿性磷酸鹽溶液和快速藍重氮鹽混合染液進行堿性磷酸酶染色，第21 d用茜素紅S進行鈣鹽沉積染色評價P LLA/β-T C P復合多孔骨支架的骨誘導性。
　　3.選取健康成年新西蘭大

4、白兔30只，隨機分為空白對照組，PLLA組，P/T10組、P/T30組及P/T50組，每組6只。每只大白兔均制備雙側(cè)股四頭肌肌袋、肱二頭肌肌袋及臀肌肌袋，將PLLA組，P/T10組、P/T30組及P/T50組復合多孔支架植入新西蘭大白兔的肌袋內(nèi)，分別于植入后2月、4月及6月處死每組中的2只兔子，取出骨支架及其周圍0.5c m的組織、肝臟及腎臟，肝腎組織切片行HE染色，骨支架切片行HE染色及VG染色，對PLLA/β-T CP復合多孔支架的

5、組織相容性及生物安全性進行研究。
　　結(jié)果：
　　1.（1）PLLA/β-TCP復合多孔支架成白色中空狀、質(zhì)均勻，骨支架表面及橫截面微孔豐富，孔徑多分布于5-400um之間，并具有一定的孔隙交通率。
　　（2）量重法檢測骨支架孔隙率最大為（65.54±2.03）%，各組復合骨支架孔隙率隨著β-TCP含量的增加基本呈逐漸降低的趨勢（P＜0.05）。
　?。?）根據(jù)新西蘭大白兔的橈骨尺寸設(shè)計，經(jīng)模具加壓的P/T40復

6、合骨支架的彈性模量及抗彎強度最大，其值分別為（626.07±25.96）MPa及（58.12±1.96）MPa，彈性模量達到人體松質(zhì)骨水平。
　　2.（1）純PLLA骨支架為疏水性材料，不利于細胞的粘附生長。PLLA/β-TCP復合多孔支架表面粗糙，β-TCP的引入可以改善支架材料的親水性及骨傳導性，有利于細胞的爬行生長，各組復合骨支架的細胞接種面在掃描電鏡下均可觀察到不同程度的細胞爬行生長。
　?。?）經(jīng)各組骨支架浸提液培

7、養(yǎng)的細胞于各個時間點的光吸收值與新鮮培養(yǎng)基培養(yǎng)的細胞的光吸收值相當（P＞0.05），說明含不同β-磷酸三鈣比例的復合支架浸提液與培養(yǎng)基近似，骨支架浸提液無毒性成分，對MS Cs細胞無毒性抑制作用。
　?。?）PLLA/β-TCP復合多孔支架浸提取液培養(yǎng)細胞后堿性磷酸酶染色陽性及鈣鹽沉積染色陽性，表明骨支架具有一定的骨誘導性可能。
　　3.骨支架植入后2月，未見骨支架降解，支架材料周圍覆蓋疏松的纖維組織，水腫較明顯，囊壁形成Ⅲ

8、級。包囊組織內(nèi)可見有大量的中性粒細胞和纖維母細胞，炎癥細胞反應(yīng)程度Ⅲ級。而P/T30及P/T50組骨支架周圍纖維包囊水腫程度較輕，囊壁形成Ⅱ級，炎癥細胞反應(yīng)程度Ⅱ級。骨支架植入后4月，仍未見骨支架降解，支架材料表面纖維包囊較厚，囊壁形成Ⅱ級，纖維包囊有部分中性粒細胞及淋巴細胞，炎癥細胞反應(yīng)程度Ⅱ級，組織水腫消退。而P/T30及P/T50組骨支架囊壁形成Ⅰ級，炎癥細胞反應(yīng)程度Ⅰ級。植入后6月，P/T30及P/T50組骨支架表面可見部分降解

9、，支架局部纖維包囊變薄，由1-2層膠原纖維和少量纖維細胞組成，囊壁形成0級，包囊內(nèi)僅見少許的淋巴細胞浸潤，炎癥細胞反應(yīng)程度Ⅰ級。而P/T10組及P LLA組支架囊壁形成Ⅰ級，包囊內(nèi)仍可見淋巴細胞浸潤，炎癥反應(yīng)程度Ⅰ級。支架降解的新西蘭大白兔的肝腎組織切片行HE染色未發(fā)現(xiàn)組織反應(yīng)及壞死情況。HE染色及 VG染色可見部分組織在骨支架中爬行生長。依照國家標準中動物體內(nèi)埋植實驗評價方法，骨支架材料在動物體內(nèi)無反應(yīng)或僅有輕度組織反應(yīng)，說明PLLA