3D打印三维多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽支架材料的生物相容性

摘要

背景:人工骨的研制已成为骨组织工程的热点,临床实践证明单一性质的骨材料不能很好地满足临床需要,这使得复合支架材料的研制及应用受到了关注。目的:3D打印制备三维多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料,表征其生物相容性。方法:利用3D打印技术制备多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽复合支架材料,表征材料的组成成分、微观结构、力学强度。利用倒置显微镜与CCK-8实验检测多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料对成骨细胞的毒性;利用扫描电镜观察成骨细胞在多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料上的生长及黏附情况;利用急性毒性实验、肌肉植入实验与骨缺损植入实验检验多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料的生物相容性。实验方案经解放军第二军医大学伦理委员会批准。结果与结论:①多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料主要由碳酸钙、生物多肽组成,抗压强度达到10 MP以上,孔隙率达85%以上,孔径为50-100μm;②成骨细胞在多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料浸提液中生长良好,细胞活性强,多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料浸提液的细胞毒性为1级;③成骨细胞可在多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料表面黏附、增殖;④多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料可在体内降解,未引发动物全身毒性反应,无肌肉刺激反应,可促进骨缺损的修复;⑤结果表明,多孔海洋贝壳/鹿瓜多肽生物支架材料具有良好的力学性能、三维空间结构、细胞相容性与组织相容性。