3D打印可降解组织工程听小骨支架的制备及应用研究

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目的应用3D打印技术与可降解复合材料,探讨可用于中耳听力重建组织工程听小骨的制备方法。方法选择国产高分子聚合物聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)和可降解陶瓷β-磷酸三钙(β-TCP),按设计配比应用低温沉积方法制备。采用自主研发的低温沉积打印装置,根据所需支架的外形设计代码编程,选择合适的打印文件,低温环境下制备组织工程听骨支架。打印成型后冷冻干燥,灭菌备用。分别用光镜、扫描电镜观察假体表观特征与内部结构,检测其的孔径、孔隙率以及力学特性。将支架植入动物体内观察其降解情况及排异情况。结果可降解支架呈横竖交织的经纬结构,丝间距为1.2mm,孔隙间互相连接,其表面可见直径100-400um类圆形或四边形孔隙,其间的交联孔道直径约50um周边圆形微孔直径约10-40um。在PLGA材料表面附着粒径约700nm的β-TCP微粒。整体支架的平均孔隙率83.43%±0.01,负载rh BMP-2含量约0.7μg/mm~2。经冻干处理后支架机械强度适中,拉伸及挤压无明显变形,符合组织工程骨力学要求。该支架植入体内后降解时间为1.5月,植入处无排异及超敏反应发生。结论运用低温沉积打印法和严格控制的流程与条件,可制备供植入实验的高分子聚合物-可降解陶瓷听骨组织工程支架。该复合材料具有合适的孔隙率及力学特性,可负载成骨诱导因子。该支架生物相容性好,可植入空腔听泡,本研究为后期临床应用奠定了基础。
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