纳米羟基磷灰石/海藻酸钠/聚己内酯/阿仑膦酸钠支架的制备及表征OA

背景:针对骨组织工程,单一成分的材料无法同时满足理想生物材料的机械强度、亲水性、降解率要求,而结合不同成分组成的复合材料可以将各组分材料性能的优点结合,从而获得综合性能。目的:制备负载阿仑膦酸钠的纳米羟基磷灰石/海藻酸钠/聚己内酯支架用于临床修复骨组织缺损,评价其体外性能。方法:采用挤压式3D打印机制备含不同质量分数(50%,60%,70%)纳米羟基磷灰石的纳米羟基磷灰石/海藻酸钠支架,依次命名为nHA50、nHA60、nHA70;采用浸渍法将聚己内酯组装到纳米羟基磷灰石/海藻酸钠支架表面,获得的支架依次命名为nHA50P、nHA60P和nHA70P,表征6组支架的形貌、力学性能与亲水性能,筛选最佳性能的支架用于负载阿仑膦酸钠。采用挤压式3D打印机制备nHA60-阿仑膦酸钠支架,采用浸渍法制备nHA60P-阿仑膦酸钠支架,检测两组支架的体外药物释放。将nHA60、nHA60P、nHA60P-阿仑膦酸钠支架分别与MC3T3-E1细胞共培养,采用CCK-8法检测细胞增殖。结果与结论:①扫描电镜下可见nHA50、nHA60、nHA70支架表面均有颗粒状凸起,内部孔隙规则且相互连通,随着纳米羟基磷灰石含量的增加,支架表面颗粒团聚现象增加;聚己内酯以薄膜样贴附于支架表面。nHA60支架的压缩模量高于nHA50、nHA70支架(P<0.05),nHA60P支架的压缩模量高于nHA50P、nHA70P、nHA60支架(P<0.05)。随着纳米羟基磷灰石含量的增加,nHA50、nHA60、nHA70支架的亲水性依次增强;nHA50P、nHA60P和nHA70P支架的亲水性弱于nHA50支架,但仍符合细胞在支架表面生长的要求。综合以上结果,选择nHA60、nHA60P支架负载阿仑膦酸钠。②与nHA60-阿仑膦酸钠支架相比,nHA60P-阿仑膦酸钠支架的药物释放速率更为缓慢,可更长时间维持有效药物浓度。与nHA60、nHA60P支架相比,nHA60P-阿仑膦酸钠支架可促进MC3T3-E1细胞的增殖。③结果表明,nHA60P-阿仑膦酸钠支架具有优良的力学性能、亲水性、药物缓释作用与生物相容性。