改性化学交联脱细胞真皮基质材料的生物相容性

摘要

背景:脱细胞真皮基质存在降解速率较快且不可调控、力学性能不佳等天然材料固有的缺点,对其进行戊二醛交联改性是常用到的改善措施,然而戊二醛本身具有较大的细胞毒性,会影响脱细胞真皮基质的生物相容性.目的:利用甘氨酸中和封闭戊二醛分子中未参与反应的醛基,改善脱细胞真皮基质材料的生物相容性.方法:对脱细胞猪真皮基质依次进行戊二醛改性、甘氨酸中和处理,作为实验组,以单纯戊二醛改性的脱细胞真皮基质为对照,利用DNA试剂盒检测实验组样品的DNA残留量.将未交联脱细胞猪真皮基质与实验组、对照组样品浸泡于胶原酶溶液中,观察材料降解情况.分别以细胞培养基、高密度聚乙烯材料浸提液、实验组样品浸提液与对照组样品浸提液培养小鼠成纤维细胞,培养24 h后,采用MTT法检测细胞增殖率.将小鼠成骨细胞分别接种到实验组与对照组样品膜表面,培养7 d后,共聚焦显微镜下观察细胞状态.将实验组与对照组样品膜片分别植入新西兰兔(深圳市医疗器械检测中心提供)皮下,2周后取试样及其周围组织,进行苏木精-伊红染色观察.动物实验经深圳市医疗器械检测中心伦理委员会审批.结果与结论:①实验组样品DNA残留量为(3.12±0.7)μg/g;②酶解8 h,实验组与对照组样品的失重率无显著差异,为18％-21％,未进行戊二醛交联脱细胞猪真皮基质的失重率为100％;③实验组与对照组样品浸提液中小鼠成纤维细胞的增殖率分别为98.1％,90.3％,细胞毒性均为1级;④实验组膜片表面的小鼠成骨细胞繁殖旺盛,分布较为均匀,细胞骨架铺展较为充分;对照组膜片表面的成骨细胞数量较少且细胞团聚在一起,细胞骨架未充分铺展开;⑤植入皮下2周后,两组膜片的胶原纤维结构均基本完整且清晰可见,实验组植入部位周围组织炎症反应轻微,对照组炎症反应较为严重;⑥结果表明,甘氨酸封端可在保证降解性能的前提下,提高戊二醛交联改性脱细胞真皮基质材料的生物相容性.