骨形成蛋白2／珍珠层粉／壳聚糖支架制备及生物性能研究.pdf

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５，３５（１１）：１６ ＤＯＩ：１０．１３５２３／ｊ．ｃｂ 檪檪檪檪檪檪檪檪殏 檪 殏 檪 研究报告檪 殏 檪 殏檪檪檪檪檪檪檪檪 骨形成蛋白２／珍珠层粉／壳聚糖支架 制备及生物性能研究 １ ２ １ １ １，２ 李　婷 　孙　静 　赵相哲 　连立强 　谢富强 （１兰州大学口腔医学院　兰州　７３００００　２兰州大学第二医院　兰州　７３００１０） 摘要　目的：制备骨形成蛋白２／珍珠层粉／壳聚糖复合多孔支架，观察支架生物性能。方法：采用 冷冻干燥法制备骨形成蛋白２／珍珠层粉／壳聚糖多孔支架。用光学显微镜和扫描电子显微镜观 察支架表面形貌及孔径大小，用比重瓶法检测支架孔隙率，热重分析探讨支架的热稳定性，用微 力试验机进行压缩性能测试，并将支架与兔骨髓间充质干细胞共培养检测细胞黏附性能，将支架 埋置大鼠皮下观察其炎症反应。结果与结论：制备的骨形成蛋白２／珍珠层粉／壳聚糖支架孔径大 小为１００～３００ｍ，孔隙率为９１．６４％，压缩应力达３．３７ＭＰａ，与细胞共培养贴附较好，有良好的组 μ 织相容性，提示该支架可做为组织工程支架材料应用于临床上骨组织缺损的修复。 关键词　壳聚糖　珍珠层粉　骨形成蛋白２　生物相容性 中图分类号　Ｒ３１８ ［４］ 　　肿瘤（为面骨缺损的主因）、创伤、感染等因素可造 应，但其生物降解速率较慢。Ｂｅｒｌａｎｄ等 将珍珠层粉 成颌面部骨组织不同程度的缺损，骨组织工程在解决 植入山羊骨组织内９个月后方可观察到有限的向内溶 这一难题上极具前景。骨组织工程的核心问题是支架 解现象，珍珠层粉在体内的形貌及降解性能是决定成 材料的选择，制备一种理想的骨诱导物以获得良好的 骨的关键因素。若将珍珠层粉与其他材料复合成为多 临床成骨效果，一直是骨修复研究的目标。壳聚糖 孔结构可望提高降解性能，更好的体现珍珠层粉的成 （ｃｈｉｔｏｓａｎ，ＣＳ）在自然界中来源广泛，是一种可自然降 骨性。骨形态发生蛋白２（ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎ 解的天然有机物，无免疫原性，刺激性较小，具有良好 ２，ＢＭＰ２）是第一个被证明在体内对骨和软骨的生长及 的生物相容性，且能促进伤口的愈合 ，并有内在的抑菌 再生具有重要促进作用的形态发生蛋白。但ＢＭＰ２体 ［１］ ［５］ 活性 。但其机械性能较差，不易保持形状，单独作为 内半衰期较短，直接植入体内易被稀释和水解 ，不能 骨修复材料尚有局限性，由于自身可形成多孔结构，利 满足骨修复时间的需要，因此需要一种支架材料使其 于细胞在内部生长，将其与其他无机或有机组分结合 缓释，更好的发挥成骨效果。 为复合材料，可望应用于骨组织工程。珍珠层粉（ｎａｃｒｅ 　　本实验旨在制备一种用于修复并能促进面部骨缺损 ｐｏｗｄｅｒ，ＮＰ）来源于软体动物贝壳最内层，文石型碳酸 愈合的复合支架材料。通过冷冻干燥法将壳聚糖溶液与 钙是其主要成分，占９５％，蛋白质、糖蛋白、多糖等有机 珍珠层粉混合，并负载ＢＭＰ２，制成ｒｈＢＭＰ２／ＮＰ／ＣＳ复 质约占５％，这种结构与哺乳动物骨组织的排列极具相 合多孔支架，用以克服单一材料骨缺损修复的不足。 ［２］ ［３］ 似性