丝素蛋白复合胶原蛋白支架的制备及性能研究.pdf

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1、中国修复重建外科杂志2014年7月第28卷第7期·903·丝素蛋白复合胶原蛋白支架的制备及性能研究孙凯年争好徐成李瑞欣李晖【摘要】目的制备不同质量比的丝素蛋白复合胶原蛋白支架，分析其综合性能，优选软骨组织工程支架材料。方法按丝素蛋白：胶原蛋白不同质量比，采用真空冷冻干燥法制备3种复合支架，分别为4：2(A组)、4：4(B组)和4：8(C组)；检测每组复合支架的孔隙率、吸水膨胀率、力学性能及孔径。采用密度梯度离心法分离培养4周龄雄性Wistar大鼠BMSCs，取第3代BMSCs接种于各组复合支架，

2、培养1、3、5、7、9、11、13d，MTT检测支架内细胞增殖情况；培养14d采用HE染色和扫描电镜观察细胞在支架内部增殖、分布情况。结果A、B、C组支架孔隙率分别为94．6％4-1．6％、80．6％4-1．1％、60．6％4-1．0％，A组显著高于B、c组，B组高于C组(

3、P<0．05)。吸水膨胀率分别为1523．7％4-186．6％、1091．0％4-151．6％、659．6％士161．4％，A组显著高于B、C组，但组间比较差异无统计学意义(，-_6．67，P=-0．08)；各组支架均具有较

4、好的黏弹性，A、B、C组弹性模量分别为(23．14-2．5)、(25．14-2-3)、(29．8土2．6)kPa，组间比较差异无统计学意义(2．00，P-0．28)，符合关节软骨弹性模量值(4～35kPa)；A、B、C组支架孔径分别为(1034-12)、(804-15)、(604-16)1，3组间比较差异无统计学意义(=2．22，P=0．26)。MTT检测示，7、9、l1、13d时A组细胞增殖高于B、C组(P<0．05)。培养14d，扫描电镜观察示A组支架孔径大小较一致，相通性好，细胞在支架内部

5、生长良好，伸展充分，基质分泌多：B、C组支架孔径较小，孔隙间相通性差，细胞在内部生长较差；HE染色和扫描电镜示支架内部A组细胞数量明显多于B、C组。结论以丝素蛋白：胶原蛋白质量比为4：2制备复合支架具有合适的孔隙率、吸水膨胀率、弹性模量和孔径，细胞在支架内部增殖更好，是软骨组织工程的理想支架材料。【关键词】软骨组织工程丝素蛋白胶原蛋白复合支架BMSCs大鼠PREPARATl0NANDPERFORMANCERESEARCHOFSILKFIBR0lNC0LLAGENBLENDSCAFFOLD／SUN

6、Kaill2一。NIANZhenghaol2一．XUChenge,LIRuixin2LIHui3,．1GraduateSchoolofTianjinMedicalUniversity,Tianjin．300070．P．R．China；2InstituteofMedicalEquipment,AcademyofMilitaryandMedicalSciences；3DepartmentofOrthopedics,TianjinMedicalUniversityGeneralHospita1．Cor

7、respondingauthors：LIHui,E-mail：ortholivea@126．com；LIRuixin，E—mail：limxinxin@163．corn[Abstract]0bj}ectiveTopreparecompositescafoldofdifferentqualityratioofsilkfibrointocollagen，analyzethescafoldperformance，andoptimizethequalityratioforchondrocytetissu

8、eengineering．MethodsThesilkfibroin／collagencompositescafoldwasmadeusingafreeze·dryingtechniqueindiferentqualityratiosofsilkfibrointocollagen：4：2(groupA)，4：4(groupB)，and4：8(groupC)．Theporosity，waterabsorptionexpansionrate，mechanicalproperties，andpores

9、izeofcompositescaffoldweredetected．Thebonemarrowmesenchymalstemcells(BMSCs)wereisolatedfrom4-week-oldmaleWistarratsbydensitygradientcentrifugation，andthethirdgenerationBMSCswereseededontothescaffoldsat2×10cells／mLdensity，andwereculturedfor14days．Thec