3D打印PLGA/HA生物活性支架直接修復大鼠股骨缺損及生物相容性的實驗研究
發(fā)布時間:2021-08-27 11:53
目的:通過體內及體外實驗,分析3D打印技術制備的聚乳酸/羥基乙酸共聚物/羥基磷灰石(poly-lactic-co-glycolide/hydroxyapatite,PLGA/HA)可生物降解支架材料的生物相容性及該支架用于大鼠股骨全層骨缺損后,骨愈合過程中的組織病理學變化過程及骨缺損修復效果。方法:1.利用3D生物打印機,以聚乳酸/羥基乙酸和羥基磷灰石顆粒為原料快速成形PLGA/HA三維生物支架。2.體外實驗:取3 mm×3 mm×2 mm PLGA/HA支架與小鼠成骨細胞(MC3T3-E1 cell)共同培養(yǎng)14天后,將攜帶細胞的支架經(jīng)戊二醛固定、逐級脫水及干燥等步驟,最后經(jīng)電鏡觀察細胞在該生物支架上的形態(tài)變化、黏附、聚集及生長情況。3.選取30只六周齡、雌性SD(Sprague-Dawley)大鼠,沿雙側股骨長軸作2 cm切口切開皮膚,依次分離筋膜、肌肉和骨膜全層,近股骨頭端1/3處制作長4 mm的全層骨缺損模型,深達骨髓腔。左側股骨為實驗肢,缺損處放置無菌PLGA/HA支架,依次縫合周圍肌肉、筋膜及皮膚;右側股骨為對照肢,不予充填材料,僅作分層縫合全層組織。術后于第三天及第1、2...
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
4.1大鼠股骨缺損的制備:(A)股骨處制備4mm全層骨缺損;(B)實驗肢植入PLGA/HA支架
結果結果2.1 3D 打印 PLGA/HA 生物支架的形貌表征以 PLGA 和 HA 為原料,利用 3D 生物打印機制備而成的復合 PLGA/HA 生物活性支架,整體呈乳白色、15 mm × 3 mm × 3 mm 三維立方體結構(圖 2.1A),材料表面均勻分布孔隙(圖 2.1 B),孔徑大小約為 300-500 μm[26]。支架在室溫下質地較軟,可手動塑形;溫度低于 10 ℃時,支架質地變硬,可用銳器進行切割,但是不能形成較復雜的個性化形態(tài)。將支架置于無菌培養(yǎng)皿中于 4 ℃保溫箱中保存。A B
圖 2.2 電鏡下 PLGA/HA 支架形態(tài)(A);培養(yǎng) 14 天后,小鼠 MC3T3-E1 成骨細胞在支架上的生長情況(B);局部放大版(C);比例尺如圖所示。“→”示小鼠MC3T3-E1 成骨細胞。2.3 雙側股骨離體標本觀察術后第 3 天,可見實驗肢中支架與骨缺損邊緣較緊密地結合(圖 2.3 a),近髓腔處肉芽組織增生明顯,對照肢骨缺損處空虛;術后 1 周,實驗肢中支架周圍包裹大量致密軟組織(圖 2.3 b),支架部分降解,對照肢見質地疏松的肉芽組織,與周圍骨組織接觸較松,觸診易出血;術后 2 周,實驗肢支架進一步降解,完整充填缺損區(qū),邊緣與周圍骨組織連續(xù),對照肢肉芽組織膨大增生(圖 2.3 c),正常骨組織有大面積充血區(qū)域;術后 3 周,實驗肢支架完全降解,新骨代替支架部分,邊緣與正常骨邊緣連續(xù)(圖 2.3 d),質地較硬,有點狀充血區(qū)域,顏色較周圍正常骨組織深,對照肢有新骨生成,但較實驗肢質軟,且充血嚴重,與缺損區(qū)周圍骨質界限明顯;術后 4 周,實驗肢新生骨與正常骨組織界限進一步減輕,對照肢新生骨顏色稍變淺,仍與正常骨有明顯界限(圖 2.3 e),且新骨表面有不規(guī)則隆起;術后 5 周,實驗肢缺
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大鼠骨髓間充質干細胞來源的胞外囊泡分離和鑒定[J]. 葛鎖華,馬永賓,芮星,張俊華,汪雪峰,蘇建華. 細胞與分子免疫學雜志. 2017(10)
本文編號:3366301
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
4.1大鼠股骨缺損的制備:(A)股骨處制備4mm全層骨缺損;(B)實驗肢植入PLGA/HA支架
結果結果2.1 3D 打印 PLGA/HA 生物支架的形貌表征以 PLGA 和 HA 為原料,利用 3D 生物打印機制備而成的復合 PLGA/HA 生物活性支架,整體呈乳白色、15 mm × 3 mm × 3 mm 三維立方體結構(圖 2.1A),材料表面均勻分布孔隙(圖 2.1 B),孔徑大小約為 300-500 μm[26]。支架在室溫下質地較軟,可手動塑形;溫度低于 10 ℃時,支架質地變硬,可用銳器進行切割,但是不能形成較復雜的個性化形態(tài)。將支架置于無菌培養(yǎng)皿中于 4 ℃保溫箱中保存。A B
圖 2.2 電鏡下 PLGA/HA 支架形態(tài)(A);培養(yǎng) 14 天后,小鼠 MC3T3-E1 成骨細胞在支架上的生長情況(B);局部放大版(C);比例尺如圖所示。“→”示小鼠MC3T3-E1 成骨細胞。2.3 雙側股骨離體標本觀察術后第 3 天,可見實驗肢中支架與骨缺損邊緣較緊密地結合(圖 2.3 a),近髓腔處肉芽組織增生明顯,對照肢骨缺損處空虛;術后 1 周,實驗肢中支架周圍包裹大量致密軟組織(圖 2.3 b),支架部分降解,對照肢見質地疏松的肉芽組織,與周圍骨組織接觸較松,觸診易出血;術后 2 周,實驗肢支架進一步降解,完整充填缺損區(qū),邊緣與周圍骨組織連續(xù),對照肢肉芽組織膨大增生(圖 2.3 c),正常骨組織有大面積充血區(qū)域;術后 3 周,實驗肢支架完全降解,新骨代替支架部分,邊緣與正常骨邊緣連續(xù)(圖 2.3 d),質地較硬,有點狀充血區(qū)域,顏色較周圍正常骨組織深,對照肢有新骨生成,但較實驗肢質軟,且充血嚴重,與缺損區(qū)周圍骨質界限明顯;術后 4 周,實驗肢新生骨與正常骨組織界限進一步減輕,對照肢新生骨顏色稍變淺,仍與正常骨有明顯界限(圖 2.3 e),且新骨表面有不規(guī)則隆起;術后 5 周,實驗肢缺
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大鼠骨髓間充質干細胞來源的胞外囊泡分離和鑒定[J]. 葛鎖華,馬永賓,芮星,張俊華,汪雪峰,蘇建華. 細胞與分子免疫學雜志. 2017(10)
本文編號:3366301
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