基于3D打印與靜電紡織技術(shù)的血管化組織工程骨構(gòu)建.pdf

1、目的：利用3D打印技術(shù)及高壓靜電紡織技術(shù)聯(lián)合構(gòu)建組織工程支架-細(xì)胞復(fù)合物，并通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其在構(gòu)建血管化組織工程骨中的優(yōu)勢(shì)。
　　方法:利用醫(yī)學(xué)圖像三維重建軟件（Mimics）及3D打印機(jī)將斷層掃描數(shù)據(jù)（CT）進(jìn)行處理、編輯制作成個(gè)性化三維立體模型，在模型打印的同時(shí)利用同軸高壓靜電紡織技術(shù)制備芯層為P3HB4HB、殼層為PVA與人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的（PVA-細(xì)胞）/P3HB4HB纖維。將一次成型的支架-細(xì)胞復(fù)合物向成骨方向誘導(dǎo)

2、14日，植入前復(fù)合內(nèi)皮細(xì)胞。體外實(shí)驗(yàn)中通過(guò)力學(xué)測(cè)試觀(guān)察經(jīng)3D打印技術(shù)制作的P3HB4HB外部支架的力學(xué)性能；通過(guò)光鏡、透射電鏡、親水性實(shí)驗(yàn)及掃描電鏡觀(guān)察經(jīng)靜電紡織技術(shù)制備的PVA/P3HB4HB支架的微觀(guān)結(jié)構(gòu)及生物相容性；通過(guò)掃描電鏡、DAPI免疫熒光染色、吖啶橙免疫熒光染色以及CCK-8實(shí)驗(yàn)觀(guān)察細(xì)胞在支架結(jié)構(gòu)中的黏附、增殖情況；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中將支架-細(xì)胞復(fù)合物作為實(shí)驗(yàn)組，不含細(xì)胞的支架材料作為對(duì)照組，標(biāo)本分別于12周與24周后取出，行HE

3、、VonKossa、天狼星紅、馬松三色、CD31免疫組織化學(xué)及Ⅰ型膠原免疫組織化學(xué)染色，觀(guān)察支架-細(xì)胞復(fù)合物成骨及血管的能力。
　　結(jié)果：利用3D打印技術(shù)能夠制造外觀(guān)個(gè)性化很強(qiáng)的模型，模型能夠?yàn)榻M織工程支架提供一定的力學(xué)支撐；通過(guò)掃描電鏡及親水性實(shí)驗(yàn)可觀(guān)察到通過(guò)靜電紡織技術(shù)制備的PVA/P3HB4HB支架具有較高的孔隙率、良好的生物相容性及仿生細(xì)胞外基質(zhì)的三維立體結(jié)構(gòu)；利用吖啶橙免疫熒光染色、DAPI免疫熒光染色、掃描電鏡及CCK

4、-8可顯示細(xì)胞與支架復(fù)合后仍具有增值、分化的能力，實(shí)現(xiàn)了材料與細(xì)胞的一次成型與精確種植；在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，分別對(duì)實(shí)驗(yàn)組12周和24周的標(biāo)本行HE染色、Von Kossa染色、天狼星紅染色、馬松三色染色、CD31免疫組織化學(xué)染色、Ⅰ型膠原免疫組織化學(xué)染色，結(jié)果均呈陽(yáng)性，并隨著時(shí)間的延長(zhǎng)骨組織及血管結(jié)構(gòu)的數(shù)量及質(zhì)量明顯增加，對(duì)照組陰性。
　　結(jié)論：利用3D打印技術(shù)及高壓靜電紡織技術(shù)聯(lián)合構(gòu)建的支架-細(xì)胞復(fù)合物具有一定的力學(xué)性能及仿生細(xì)胞外基