两种新型多孔骨组织工程支架的制备及性能研究

摘要

背景及目的:长期以来，节段性骨缺损的修复一直未得到有效地解决，成为目前骨科医生亟待解决的临床难题。骨组织工程学的迅速发展为临床骨缺损修复提供了新的思路。支架是骨组织工程最基本组成部分之一，如何构建出理想的支架一直是骨组织工程领域研究的热点。本研究基于不同材质，制备两种新型多孔骨组织工程支架:3D打印多孔钛支架(3D-STPT)及增强型BCP多孔陶瓷支架(RBCP);对两种新型多孔骨组织工程支架的形貌和微观结构、孔径和孔隙率、生物力学性能及生物组织相容性等方面进行检测;通过构建兔前臂桡骨临界性骨缺损模型对两种新型多孔骨组织工程支架的骨缺损修复能力进行初步评估。
　　材料与方法:1、通过3D打印、表面化学处理、电化学沉积及双氧水发泡法分别制备出3D打印多孔钛支架(3D-STPT)及增强型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)，并对其形貌和微观结构、孔径和孔隙率、生物力学性能等进行评估。2、与MC3T3-E1细胞体外共同培养，对两种新型多孔骨组织工程支架进行生物组织相容性评估，初步评估两种新型多孔骨组织工程支架的生物组织相容性。3、通过构建兔桡骨临界性骨缺损模型对两种新型多孔骨组织工程支架的骨缺损修复能力进行初步评估。
　　结果:1、SEM扫描结果显示:两种新型多孔骨组织工程支架均具备多孔结构，孔孔相连，孔径及孔隙率:3D打印多孔钛支架(3D-STPT)孔径范围为400μm-500μm，孔隙率为（66.0±0.7）％;增强型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)孔径范围为100μm-500μm，孔隙率为（74.6±3.0）％，基本达到骨组织工程支架对孔径及孔隙率基本要求（孔径＞100μm，孔隙率＞60％）;X射线晶体衍射结果显示:两种新型多孔骨组织工程支架的表面成分与理论设计成分基本一致;生物力学性能测试结果显示:3D打印多孔钛支架(3D-STPT)压缩强度为83.14±0.96MPa，增强型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)压缩强度为7.68±0.23MPa，两种新型多孔骨组织工程支架符合骨组织工程支架生物力学性能标准。2、CCK-8结果显示:两种新型多孔骨组织工程支架能够促进MC3T3-E1细胞体外增殖，具有较好生物组织相容性。3、兔桡骨临界性骨缺损修复实验显示:两种新型多孔骨组织工程支架在动物体内对临界性骨缺损具有较好骨缺损修复作用。
　　结论:1、基于两种不同材质和3D打印技术，成功制备两种新型多孔骨组织工程支架:3D打印多孔钛支架(3D-STPT)和增强型BCP多孔陶瓷支架(RBCP)，其孔径大小、孔隙率、生物力学性能基本符合骨组织工程支架的要求;2、两种新型多孔骨组织工程支架具有较好的生物组织相容性;3、两种新型多孔骨组织工程支架能够修复兔桡骨临界性骨缺损，具有潜在的临床应用价值。

目录

声明

中英文缩略词对照表

摘要

前言

第一部分 两种新型多孔骨组织工程支架的制备、相关表征及生物组织相容性研究

材料和方法

结果

讨论

小结

第二部分 两种新型多孔骨组织工程支架对兔桡骨临界性骨缺损的修复研究

材料和方法

结果

讨论

小结

全文总结

参考文献

综述

攻读硕士学位期间发表论文情况

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