镀膜工艺结合3D打印制备Mg-F膜/淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架的表征及成骨能力

背景:修饰生长因子的骨组织工程支架在骨修复材料中具有广阔的应用前景,但生长因子释放过快导致复合支架仅能在早期促进骨修复,镀膜工艺为解决该问题提供了新思路.目的:制备Mg-F膜/淫羊藿素/β-磷酸三钙支架,表征该支架的生物学特性.方法:应用3D打印技术制备β-磷酸三钙支架,通过低能电子束沉积技术制备淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架,再通过脉冲激光沉积技术制备Mg-F膜/淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架,检测支架的微观结构、孔隙直径、孔隙率、丝径、抗压强度及元素组成,并分析淫羊藿素的结合力和缓释性能.将兔骨髓间充质干细胞分别与β-磷酸三钙支架、淫羊藿素/β-磷酸三钙支架与Mg-F膜/淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架浸提液共培养,利用CCK8法检测细胞增殖;将兔骨髓间充质干细胞分别与上述3种支架共培养,加入成骨诱导培养基,利用茜素红染色观察成骨分化能力.结果 与结论:①扫描电镜下可见,β-磷酸三钙支架结构较为规则,孔隙连通率好;淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架表面有较为致密的淫羊藿素膜覆盖原微观孔隙;Mg-F膜在淫羊藿素膜表面沉积,留下较为粗糙、疏松的表面,存在微观孔隙;3种支架的孔隙直径、孔隙率、丝径、抗压强度比较差异均无显著性意义(P>0.05);②Mg-F膜/淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架的淫羊藿素结合力优于淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架(P<0.05),且淫羊藿素缓释更持久;③CCK8检测结果显示,3种支架浸提液不影响骨髓间充质干细胞的生长;茜素红染色显示,成骨诱导21 d时,Mg-F膜/淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架组和淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架架组钙结节数及钙结节成熟度优于β-磷酸三钙支架组;④结果表明,Mg-F膜/淫羊藿素膜/β-磷酸三钙支架具有良好的细胞相容性、促成骨能力、药物结合力及缓释性能.