目的:初步研究聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)与包裹有人脂肪间充质干细胞(Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells,hASCs)的水凝胶双喷头协同三维生物打印支架的力学性能,以及在纳米羟基磷灰石(Nano Hydroxyapatite,nHA)的参与下对细胞增殖和成骨分化的影响.方法:利用计算机设计支架模型,以细胞-海藻酸钠-明胶/PCL(AGP组)进行双喷头三维生物打印,细胞-海藻酸钠-明胶(AG组)单喷头打印,并在两组支架中分别添加nHA,探索双喷头打印的参数,在体外测试两组支架的力学性能.对两组支架进行CCK-8检测、CAM/PI染色和RT-PCR检测,分析双喷头打印支架中细胞的增殖和成骨分化能力.结果:调试打印机压力、速度、温度等参数后,可打印结构稳定的三维支架;力学性能实验中,AGP组弹性模量大于AG组(P<0.05);CCK-8和CAM/PI染色结果显示AG组和AGP组打印体内hASCs在7d时具有良好的增殖能力和细胞存活率.PCR结果显示,打印完成后14天,水凝胶中添加了纳米羟基磷灰石的AG组和AGP组成骨相关基因RUNX2、骨钙素(osteocalcin,OCN)和osterix(OSX)表达显著高于不添加纳米羟基磷灰石的AG组.结论:在适宜的打印参数下可打印出力学强度良好的双喷头三维支架,熔融PCL与水凝胶共同打印不会影响hASCs的增殖与存活率,纳米羟基磷灰石加入水凝胶中可提高hASCs的体外成骨分化能力.

三维生物打印;水凝胶;聚己内酯;纳米羟基磷灰石

李博;李箐;郭亚娟;潘硕;吕培军;王勇

北京大学口腔医院 口腔医学数字化研究中心 国家口腔医学中心 国家口腔疾病临床医学研究中心 口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室 北京 100081;国家药品监督管理局医疗器械技术审批中心 北京 100081;北京大学口腔医院 口腔医学数字化研究中心 国家口腔医学中心 国家口腔疾病临床医学研究中心口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室 北京 100081

中华老年口腔医学杂志

[1]李博;李箐;郭亚娟;潘硕;吕培军;王勇-.双喷头协同三维打印人脂肪间充质干细胞复合成骨支架的研究)[J].中华老年口腔医学杂志,2022(01):11-16

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