多孔聚乳酸/骨基质明胶生物活性复合材料骨诱导活性实验(英文)

摘要

背景: 目前复合材料已成为骨移植材料研究的热点, 多孔聚乳酸 /骨基质明胶复合活性材料的应用有待研究。目的: 采用超临界二氧化碳合成法制备多孔聚乳酸 / 骨基质明胶复合活性材料, 体外评价其骨形成能力。设计: 观察对比实验。单位: 南方医科大学组织工程研究中心, 中国辐射防护研究院生物材料制药技术研究所。材料: 小鼠 MC3T3-E1 成骨前体细胞从日本 RIKEN 细胞库获得, 聚乳酸由暨南大学提供。碱性磷酸酶检测试剂为南京建成生物工程研究所产品。小鼠 MC3T3-E1 成骨前体细胞在含 100 g/L 胎牛血清 ( 四季青) 、100 mg/L 青霉素和 100 U/L 链霉素的 DMEM 培养基(Gibco, 美国) 培养, 用 0.25%胰酶(Gibco, 美国) 传代。方法: 实验于 2005- 10/2006- 07 在南方医科大学组织工程研究中心广东省重点实验室完成。采用超临界二氧化碳法制备多孔聚乳酸 / 骨基质明胶复合材料, 并通过大体及扫描电镜观察复合情况。在体外将聚乳酸、聚乳酸 / 骨基质明胶与 MC3T3-E1 小鼠成骨前体细胞共培养, 分别为聚乳酸组及聚乳酸 / 骨基质明胶组, 正常培养基作为对照组, 数码相机拍摄每组培养孔图像, 图像处理与分析软件测定被染色面积占培养孔面积百分比, 即为钙化结节面积百分比。采用细胞超声裂解法检测各组细胞内钙含量及碱性磷酸酶活性。主要观察指标: ①聚乳酸 / 骨基质明胶大体及扫描电镜观察结果; ②钙化面积的定量测定。③钙含量及碱性磷酸酶活性测定。结果: ①聚乳酸 / 骨基质明胶大体及扫描电镜观察结果: 复合材料骨基质明胶与聚乳酸混合均匀, 材料孔隙分布均匀, 孔隙大小在 50～150 μm之间, 孔洞联通性好。在这些大孔隙的壁上, 仍有大量 5～10 μm 的孔隙。②钙化结节面积测定结果: 聚乳酸 / 骨基质明胶复合材料组、聚乳酸组、空白对照组钙化结节形成面积百分比分别为 (42.98±4.44)%,(9.55±1.94)%, (0.86±0.41)%, 组间比较差异均有统计学意义 (P <0.01) 。③钙含量及碱性磷酸酶测定结果: 聚乳酸 / 骨基质明胶复合材料组、聚乳酸组和空白对照组的碱性磷酸酶活性分别为 (5 427.58±1 173.57), (1 060.54±500.27), (40.01±24.50) nkat/g, 组间比较均有统计学意义(P < 0.05～0.01) ; 聚乳酸 / 骨基质明胶复合材料组钙含量为(3.51±1.64)mmol/g, 高于聚乳酸组和空白对照组[(1.04±0.21) , (0.70±0.24)mmol/g, P < 0.01]。结论: 采用超临界二氧化碳合成法制备的聚乳酸 /骨基质明胶多孔复合支架材料具有良好的骨诱导活性, 有可能作为一种有前景的骨植入材料及骨组织工程支架材料。