载细胞多孔甲基丙烯酸酐化明胶三维支架及对细胞行为的影响

作     者：李明欣 李军 王文朝 宋平 雷皓远 桂兴宇 张程云 周长春 刘雷 Li Mingxin;Li Jun;Wang Wenchao;Song Ping;Lei Haoyuan;Gui Xingyu;Zhang Chengyun;Zhou Changchun;Liu Lei

作者机构：四川大学华西临床医学院四川省成都市610041 四川大学华西医院骨科四川省成都市610041 四川大学生物材料工程学院四川省成都市610065 

基　　金：国家自然科学基金(31971251),项目负责人:周长春 国家自然科学基金(8187090956),项目负责人:刘雷 华西医院博士后科研发基金(2019HXBH068),项目负责人:李军 四川省科技厅项目(2019JDTD0008),项目参与者:周长春 四川省科技厅项目(2019YFH0079),项目负责人:周长春 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2022年第26卷第16期

页      码：2532-2539页

摘      要：背景:水凝胶材料支架是三维培养细胞的理想材料之一,但水凝胶内部密集的网络结构对细胞增殖及舒展有明显抑制作用,水凝胶支架内部的多孔结构对上述问题有明显改善。目的:探讨以甲基丙烯酸酐化明胶为支架材料、聚环氧乙烷溶液为造孔剂构建三维载细胞多孔水凝胶支架的方法,以及多孔水凝胶支架对细胞行为的影响。方法:制备甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶溶液与聚环氧乙烷溶液,将二者分别以4∶1、3∶1、2∶1、1∶1的体积比混合,加入骨髓间充质干细胞,设计构建可载细胞的三维多孔水凝胶支架,表征支架的微观形貌与力学性能,利用活死染色观察细胞相容性、细胞骨架染色观察细胞形态。结果与结论:(1)扫描电镜下可见,各组支架截面呈均匀分布的多孔结构,各孔隙之间相互连通,孔隙呈类椭圆形或类圆形,随着聚环氧乙烷溶液比例的增加,支架的孔径及孔隙率增加;(2)多频应变曲线显示,各组支架的应变均可达到40%以上,其中体积比1∶1支架的应变可达到60%;随着聚环氧乙烷溶液比例的增加,支架的储能模量下降,其中体积比1∶1支架的力学强度较差,仅能勉强维持支架的形态;(3)体外培养14 d的活死染色显示,各组支架内的细胞存活率均>85%;(4)体外培养14 d的细胞骨架染色显示,体积比3∶1支架中大部分细胞呈短梭形,体积比2∶1、1∶1支架中的细胞呈星形或长梭形,细胞间建立了广泛的连接;(5)结果表明,三维载细胞多孔水凝胶支架有利于骨髓间充质干细胞的舒展和增殖,其中体积比为2∶1的支架兼顾了力学强度及生物学性能,是较为理想的三维细胞培养平台。

主 题 词：骨缺损 多孔水凝胶 甲基丙烯酸酐化明胶 组织工程 支架 骨髓间充质干细胞 三维培养 光固化 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 1002[医学-临床医学类] 07[理学] 1010[医学-医学技术类] 071007[071007] 100215[100215] 10[医学] 

D　O　I：10.12307/2022.253

馆 藏 号：203105006...