脱细胞真皮基质/生物矿化胶原一体化骨软骨支架的制备及其生物相容性的研究

摘要

目的成功制备脱细胞真皮基质/生物矿化胶原一体化骨软骨支架,并进行理化性质、生物力学与生物相容性评估,为骨软骨缺损修复提供理论依据。方法以物理和化学方法制备牛源脱细胞真皮基质,利用磷酸三钙和胶原,按照不同比例混合,利用自组装和冻干技术,制备以脱细胞真皮基质支架为软骨层,生物矿化胶原为骨层的骨软骨一体化双相支架。通过大体观察、扫描电镜观察、生物力学等检测,对骨软骨一体化支架进行理化性质和力学性能评价。原代培养小鼠软骨细胞和成骨细胞,并分别种植在脱细胞真皮基质和生物矿化胶原双相支架上,利用细胞毒、死/活细胞染色和增殖实验等观察细胞生长情况,测定骨软骨一体化支架的生物相容性。结果大体观察表明支架各层间结合紧密,未出现明显不连续和相互分离。扫描电镜各层内的孔隙结构相互连通且均具有立体多维性,其中脱细胞真皮基质、生物矿化胶原和双相支架的孔径分别为(121.6±8.65)、(98.40±5.56)和(103.2±3.94)μm。同时三组支架的压缩模量分别为(41.05±11.69)、(108.0±12.71)和(84.98±8.51)k Pa,弹性模量分别为(17.24±3.93)、(28.98±3.31)和(21.74±2.92)k Pa。MTT法表明骨软骨一体化支架无细胞毒性。荧光显微镜观察显示,纵切的支架薄片上细胞生长分布均匀,表明支架生物相容性较好,CCK8实验表明支架可以维持良好的细胞活性。结论脱细胞真皮基质/生物矿化胶原骨双相支架中上下层间的理化性能展示了骨软骨组织结构和力学方面的双重仿生,为动物体内实验奠定了基础,有望成为治疗骨软骨缺损修复的一种新手段。