3D打印马鹿角粉/SF/PVA支架体内降解性能的研究

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目的:通过研究3D打印鹿角粉/SF/PVA支架在实验动物体内的降解情况,探讨其作为组织工程骨支架的可行性及其对骨缺损愈合的影响。方法:体外培养羊BMSCs,分离纯化、成膜诱导;3D打印鹿角粉/PVA/SF支架及n-HA/SF/PVA支架,用细胞膜片包裹支架后植入实验动物下颌骨缺损处。实验组为细胞膜片包裹马鹿角粉/SF/PVA支架,对照组为细胞膜片包裹n-HA/SF/PVA支架,空白对照组为细胞膜片包裹凝胶海绵,分别于术后1、2、3月末取材,通过HE染色、实时定量PCR、影像学检查等方法,评价不同支架材料对骨再生的影响及其自身降解情况。结果:(1)影像学结果显示:在1月末,实验组与对照组缺损区骨密度低于周围正常骨组织,但边界较为模糊,空白对照组缺损区边界较为明显;在2月末,实验组骨皮质开始连续,支架与周围组织开始愈合,对照组缺损区骨密度高于1月末,但部分支架与骨组织间可见低密度影,空白对照组缺损区边界开始模糊;3月末时,实验组缺损区骨密度接近正常,骨缺损基本被修复,对照组骨皮质连续,骨密度较周围正常骨组织稍低,骨缺损大部分被修复,空白对照组缺损区低密度影范围较1月末时有所缩小,骨密度也有所增加,但大部分骨缺损仍未修复。(2)HE染色及大体观察:1月末,实验组与对照组植入区,可见少量成骨细胞,材料周围较多破骨样细胞及纤维结缔组织;2月末实验组成骨细胞较为活跃,有较多新生毛细血管及骨小梁形成,同时支架材料的吸收多于对照组;3月末,实验组支架材料大部分已经吸收、可见骨小梁排列规则及较为成熟的板状骨。(3)RT-PCR结果显示:实验组OPG、TNF-α、RANKL的m RNA表达水平与对照组及空白对照组相比均较高;TNF-α、RANKL表达量从术后1月末到3月末逐渐达到高峰,在2、3月末,同一时间实验组显著高于对照组及空白对照组(P<0.05);OPG表达量自1月末到3月末逐月下降,但同一时间实验组表达量明显高于对照组及空白对照组(P<0.05)。结论:鹿角粉/SF/PVA支架能够促进临界骨缺损的修复,与n-HA//SFPVA支架相比具有更好的促进成骨能力及与其骨组织愈合速率相匹配的降解性,有望成为一种具有发展前景的组织工程骨的支架材料。
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