聚乳酸基支架制備及其納米拓撲結(jié)構(gòu)與細胞相互作用研究.pdf

1、本文采用超臨界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, SC-CO2)輔助相分離技術(shù),結(jié)合碳酸氫銨(ammonium bicarbonate, AB)顆粒為致孔劑,制備具有不同納米拓撲結(jié)構(gòu)的左旋聚乳酸(poly-L-lactide, PLLA)基支架,并考察了其不同納米結(jié)構(gòu)與細胞的相互作用情況。主要工作概括如下:
　　首先,分別采用二氯甲烷、二氧六環(huán)及兩者1:1(v:v)混合溶劑溶解PLLA,濃度為10

2、％(w/v),致孔劑的使用量為AB/PLLA20:1(w:w),制備宏觀尺寸為直徑14 mm、厚度3 mm的不同結(jié)構(gòu)支架,掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)支架分別呈大孔薄壁、均一纖維絲、大小孔并存網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。支架具有高孔隙率(94%)和極低的有機溶劑殘留(二氯甲烷12 ppm,二氧六環(huán)17 ppm)。采用Alamar Blue法考察支架的細胞毒性,結(jié)果顯示制備的支架細胞毒性低,屬合格水平。動態(tài)凝血實驗表明, PLLA支架材料比對照組(玻片)具有更好

3、的抗凝血性能。
　　其次,考察了不同納米拓撲結(jié)構(gòu)支架對L929及MC3T3-E1的黏附、增殖以及蛋白分泌情況。結(jié)果顯示MC3T3-E1在混合溶劑組中的黏附率最大,二氧六環(huán)組中最小,二者有顯著性差異(P<0.05);隨著培養(yǎng)時間延長至第5天后,支架中的細胞均有增殖,然而,到第7天時,二氧六環(huán)組細胞數(shù)量減少,二氯甲烷組數(shù)量改變不明顯,混合溶劑組細胞能緩慢增殖;Bradford試劑檢測支架中細胞蛋白分泌總量,結(jié)果顯示,混合溶劑組中細胞蛋

4、白分泌總量最多,二氧六環(huán)組中最少。相較于MC3T3-E1,L929在三種結(jié)構(gòu)中黏附率均增大,然而細胞增殖速率比MC3T3-E1小;三種結(jié)構(gòu)中細胞蛋白分泌量總體水平比MC3T3-E1高。初步實驗結(jié)果得出,混合溶劑組支架較利于細胞生長,在此結(jié)構(gòu)支架中復合不同量絲素( silk fibroin, SF)納米顆粒,分別為PLLA/SF( w/w)9:1、8:2、7:3,考察SF的加入對細胞行為的影響。結(jié)果顯示,SF的加入能夠提高材料的親水性及與

5、細胞的親和性,可以提高支架對MC3T3-E1的黏附率;隨著培養(yǎng)時間的延長,SF含量20%組能持續(xù)增殖,SF含量30%組細胞數(shù)量減少,SF含量10%組細胞數(shù)量改變不明顯。相較于不含SF的支架中細胞蛋白分泌量,含SF的支架中細胞蛋白分泌量增加。與MC3T3-E1相反,SF加入反而降低了L929的黏附率,然而, L929在含SF支架中增殖更迅速,細胞蛋白分泌總量也進一步增加。綜合分析得出,SF含量為20%時,較利于細胞的生長。
　　然后

6、,選出二氯甲烷組、混合溶劑組以及SF含量20%組的支架,探究其體外構(gòu)建骨組織的潛能性?？疾齑_定成骨誘導液條件,在支架中種植MC3T3-E1,培養(yǎng)7、14、21天后,微板法檢測細胞中堿性磷酸酶活力,酶聯(lián)免疫法測定細胞的骨鈣素及Ι型膠原的分泌量。結(jié)果顯示,SF含量20%的支架中細胞堿性磷酸酶活力最強,分泌骨鈣素及Ι型膠原最多。
　　最后,考察了支架的體外降解能力。實驗表明,含SF的支架降解速率顯著大于純PLLA支架;降解初期的2個月內(nèi)