3D打印聚醚醚酮/羟基磷灰石复合物的生物相容性评价

摘要

背景:聚醚醚酮材料具有稳定的物理、化学、力学性质,辐射透明性及与人体骨骼相似的弹性模量等优点,但存在着生物惰性的问题,限制了其在临床中的应用。目的:评价熔融沉积型3D打印技术制备聚醚醚酮/羟基磷灰石复合材料的生物相容性。方法:以聚醚醚酮、聚醚醚酮/羟基磷灰石(羟基磷灰石质量分数为10%)丝材为原料,应用熔融沉积型3D打印技术分别制备聚醚醚酮材料(对照组)、聚醚醚酮/羟基磷灰石复合材料(实验组)。将第3代小鼠前成骨细胞MC3T3-E1分别与两组材料浸提液共培养,以单独培养的细胞为阳性对照,通过Live/Dead荧光染色和CCK-8实验检测细胞的存活与增殖情况;将第3代小鼠前成骨细胞MC3T3-E1分别接种于两种材料表面,利用扫描电镜观察MC3T3-E1细胞在材料表面的黏附生长、增殖情况。结果与结论:①Live/Dead荧光染色显示,MC3T3-E1细胞在两组材料浸提液中生长良好,细胞活力良好,细胞存活率在90%以上,说明两种材料均无明显细胞毒性,随着培养时间的延长,细胞增殖良好;②CCK-8实验结果显示,两种材料无明显的细胞毒性,其中实验组培养3,5,7 d的细胞增殖吸光度值大于阳性对照组、对照组(P<0.05);③扫描电镜下可见,接种第1天时,MC3T3-E1细胞在两组材料表面黏附生长,细胞铺展良好,其中以实验组细胞分泌的基质较多;第3天时,黏附于两组材料表面的细胞增多,同时分泌更多的基质,其中以实验组材料表面黏附细胞数量及基质分泌更多;第7天时,两组材料表面出现细胞重叠生长现象,实验组材料上细胞铺展生长、分泌基质的效率更高;④结果表明,3D打印制备聚醚醚酮/羟基磷灰石复合材料具有良好的生物相容性。