3D打印新补骨脂异黄酮涂层支架调节成骨/破骨细胞活性促进骨再生OA
背景:新补骨脂异黄酮可以促进骨形成,可能是应用于骨再生的潜在小分子药物。利用3D打印骨组织工程支架作为新补骨脂异黄酮的药物输送载体,有望提升骨再生的潜在应用。目的:探索聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮人工骨支架对破骨细胞和成骨细胞活性的影响。方法:(1)采用熔融沉积建模技术制作3D打印聚乳酸支架,将聚乳酸支架浸入含或不含新补骨脂异黄酮的多巴胺溶液中,分别得到聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架、聚乳酸/聚多巴胺支架。表征3组支架的表面形貌、表面硬度与抗压强度,表征聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架的药物缓释性能。(2)将小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1分别与3组支架共培养,通过CCK-8实验及细胞死活染色评估支架的细胞相容性,Transwell实验评估支架对成骨细胞迁移的影响,碱性磷酸酶定量实验与茜素红染色评估支架对成骨细胞分化的影响。将RAW264.7细胞分别与3组支架共培养,破骨诱导分化后,通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色评估支架对破骨细胞分化的影响。结果与结论:(1)扫描电镜下可见3组支架均具有三维结构与规则的互连多孔结构,平均孔径400µm。聚乳酸/聚多巴胺支架、聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架的表面硬度与压缩强度均高于聚乳酸支架(P<0.05)。聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架具有良好的药物释放行为,体外可持续释放药物达14 d以上。(2)CCK-8实验及细胞死活染色显示,3组支架均具有良好的细胞相容性,并且聚乳酸/聚多巴胺支架、聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架可促进MC3T3-E1细胞增殖。Transwell实验显示,相较于聚乳酸支架,聚乳酸/聚多巴胺支架、聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架可促进MC3T3-E1细胞迁移。碱性磷酸酶定量实验与茜素红染色显示,相较于其他两组支架,聚乳酸/聚多巴胺支架、聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架可促进MC3T3-E1细胞的成骨分化。抗酒石酸酸性磷酸酶染色显示,聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架可抑制RAW264.7细胞的破骨分化。(3)结果表明,聚乳酸/聚多巴胺/新补骨脂异黄酮支架具有良好的生物安全性,可通过调节破骨和成骨细胞活性促进骨再生。
皮志龙;李嘉源;谭志超;陆小梅;张志强;叶翔凌
广州中医药大学研究生院,广东省广州市510006广州中医药大学研究生院,广东省广州市510006广州中医药大学东莞医院,广东省东莞市523000东莞市第八人民医院,广东省东莞市523320东莞市第八人民医院,广东省东莞市523320广州中医药大学东莞医院,广东省东莞市523000
医药卫生
3D打印支架聚乳酸聚多巴胺新补骨脂异黄酮成骨分化破骨吸收生物材料
《中国组织工程研究》 2026 (26)
P.6736-6743,8
广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515110833),项目负责人:叶翔凌中国博士后科学基金(2023M740862,2024T170198),项目负责人:叶翔凌广东省基础与应用基础研究项目-区域联合基金-地区培育项目(2021B1515140002),项目负责人:陆小梅东莞市社会发展科技项目(重点项目)(20231800935402),项目负责人:谭志超。
评论