摘要：
目的 探讨采用低温3D打印联合冷冻干燥技术制备组织工程骨支架的方法,评价支架细胞相容性.方法 取新鲜牛肌腱及家蚕生丝分别制备胶原蛋白(collagen,COL)、丝素蛋白(silk fibroin,SF).采用计算机辅助软件SolidWorks2014设计大小为9 mm×9 mm×3 mm、孔径为500 μm的支架模型,以质量比9∶3∶2的COL、SF和纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHA)混合物为原料,采用低温3D打印联合冷冻干燥技术构建COL/SF/nHA复合支架.大体观察结合扫描电镜观测支架形态及表面结构;采用力学试验机测量支架压缩位移、压缩应力及弹性模量,分析力学性能;将支架与MC3T3-E1细胞共培养1、7、14、21d,倒置显微镜及扫描电镜观察细胞生长情况,MTT法检测细胞增殖情况,RT-PCR及Western blot检测MC3T3-E1细胞COL Ⅰ、ALP及骨钙素(osteocalcin,OCN)基因及蛋白表达情况.结果 低温3D打印联合冷冻干燥技术成功制备COL/SF/nHA复合支架,扫描电镜示支架为大孔及微孔共存的3D多孔径立体结构.支架弹性模量为(344.783 07±40.728 55)kPa,压缩应力为(0.062 15±0.007 15)MPa,压缩位移为(0.958 41±0.000 84)mm.共培养后倒置显微镜、扫描电镜观察及MTT检测均显示,随时间延长,支架表面大量细胞黏附,伸展充分,大孔孔壁上细胞生长良好,数量逐渐增多.RT-PCR及Western blot检测示,MC3T3-E1细胞COL Ⅰ、ALP及OCN基因及蛋白均表达.结论 低温3D打印联合冷冻干燥技术可精确控制支架微观结构,得到大孔、微孔共存的组织工程骨支架,且细胞相容性良好,为下一步骨缺损修复研究奠定基础.
