海藻酸钠和明胶是被证明的适宜细胞生长和增殖的无毒性生物类材料。利用生物3D打印技术以海藻酸钠和明胶作为打印基材制备出生物相容性良好的组织工程支架,解决了传统制备凝胶类支架孔隙率和结构难以控制的难题。且打印制备出的支架的孔隙率和孔径均匀,制备过程不存在材料性能下降或有机溶剂残留的问题。
淫羊藿苷因为其促进细胞增殖和诱导干细胞成骨/软骨分化的特性,所以被寄予替代传统生物生长因子的厚望。目前的研究集中在ICA对平面培养的细胞作用的研究,对更接近人体构造的三维体系的研究较少。以制备的生物相容性良好的SA/Ge支架作为三维研究模型,探究ICA对支架上软骨细胞的增殖和活性的影响,证明其是否可以作为传统细胞生长因子的替代物来用作软骨修复的新型物质。
- 以SA/Ge为打印基材探究生物3D打印机最佳的制备组织支架的参数。仪器的主要制备参数包括:打印气压、打印速度、针头直径和打印线条间距。2g海藻酸钠和6g明胶制备的打印基材透明、粘度适中。考察仪器打印参数对制备支架孔径和形貌的影响并优化,希望得到孔孔贯通且孔径分布在200~300μm的组织支架。
- 对制备出的SA/Ge支架进行一系列理化性能表征。分析对比了单个化合物支架和复合支架的热稳定;SA/Ge作为凝胶类组织工程支架研究了其溶胀率,为后续研究细胞接种支架研究提供实验依据;凝胶类支架作为软骨修复的材料需要适宜的降解速率,所以对其模拟人体动态的降解速率进行研究;最后研究了在固化支架的过程中是否有戊二醛有毒试剂残留。
- 对实验所用的软骨细胞一些特性进行研究和表征,包括细胞的形貌、生长特性和分泌特定蛋白。淫羊藿苷对平面培养软骨细胞的增殖、分泌GAG和凋亡影响进行考察,以期为软骨细胞接种支架的研究作为参考。
- 对细胞接种支架后的粘附状况和分布进行考察,同时研究了在不同层厚支架的分布和死活情况。对ICA对支架上细胞的增殖、分泌GAG情况进行考察。