【摘 要】
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目的:以氧化葡聚糖（Odex）与甲基丙烯酰化明胶（GelMA）共交联的水凝胶为基础,通过添加多巴胺改性的介孔磷酸钙微球（PDA-CaPM）并负载骨形态发生蛋白2（BMP-2）以制备具有良好生物相容性、合适力学强度并能促进体外成骨的GelMA/Odex/PDA-CaPM/BMP-2 复合水凝胶。方法:首先,本研究利用高碘酸钠的强氧化性将葡聚糖氧化从而制备了 Odex,利用Odex与GelMA间的席夫
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目的:以氧化葡聚糖（Odex）与甲基丙烯酰化明胶（GelMA）共交联的水凝胶为基础,通过添加多巴胺改性的介孔磷酸钙微球（PDA-CaPM）并负载骨形态发生蛋白2（BMP-2）以制备具有良好生物相容性、合适力学强度并能促进体外成骨的GelMA/Odex/PDA-CaPM/BMP-2 复合水凝胶。方法:首先,本研究利用高碘酸钠的强氧化性将葡聚糖氧化从而制备了 Odex,利用Odex与GelMA间的席夫碱反应制备了 GelMA/Odex水凝胶。然后,通过溶质-沉淀反应制备了介孔磷酸钙微球（CaPM）。进一步,使用多巴胺对微球进行表面改性,制备了 PDA-CaPM,表面的PDA涂层使CaPM可以通过共价键的形式与GelMA/Odex水凝胶实现进一步的结构整合。于PDA-CaPM上负载BMP-2并将之与GelMA/Odex复合,制备了 GelMA/Odex/PDA-CaPM/BMP-2复合水凝胶。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）对制备的材料和水凝胶进行了表征。然后分别测试了各组水凝胶的溶胀及降解性能、力学性能和药物释放性能。通过细胞骨架染色及CCK-8测试研究了水凝胶的细胞相容性,对Odex及PDA-CaPM的添加量进行优选。最后通过碱性磷酸酶（ALP）染色、茜素红（AR）染色、RT-qPCR和Western blot检测了复合水凝胶的体外成骨性能。结果:FT-IR结果表明Odex中存在醛基,证明我们成功制备了 Odex,醛基提供了 Odex与GelMA交联成水凝胶的基础。PDA-CaPM具备微米级的粒径及多孔隙的结构。GelMA/Odex/PDA-CaPM/BMP-2复合水凝胶不仅具有良好的力学性能,溶胀率及降解率也更低,并且可长时间控释BMP-2。根据细胞骨架染色的结果,筛选出0.5%为Odex和PDA-CaPM的最优添加浓度。在体外成骨诱导实验中,与其它组相比,GelMA/Odex/PDA-CaPM/BMP-2复合水凝胶组的ALP和AR染色更深,该组的成骨相关基因（ALP、COL1、OCN）表达和成骨相关蛋白（RUNX2、OCN）表达均明显高于其它组,表明了复合水凝胶具有较好的体外成骨性能。结论:本研究成功制备了一种新型生物活性促成骨水凝胶,通过对Odex及PDA-CaPM添加量的优选,使GelMA/Odex/PDA-CaPM/BMP-2复合水凝胶在具有良好的生物相容性和力学强度的同时,也可表现出良好的体外促成骨能力。
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