• 1. 佳木斯大学附属第一医院骨科(黑龙江佳木斯 154007);
  • 2. 解放军总医院骨科研究所 骨科再生医学北京市重点实验室 全军骨科战创伤重点实验室(北京  100853);
  • 3. 北京化工大学机电工程学院(北京  100853);
  • 4. 深圳市龙岗区人民医院骨科(广东深圳 518172);
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目的利用静电纺丝技术制备聚己内酯(polycaprolactone,PCL)/Ⅰ型胶原纳米纤维取向性补片,对其进行理化表征和生物性能评价,探讨其作为肩袖修复人工合成材料的可行性。方法利用静电纺丝技术分别使用质量比 10%PCL 静电纺丝溶液制备单纯 PCL 纳米纤维补片(对照组),以及含 25%Ⅰ型胶原的 PCL 混合静电纺丝溶液制备 PCL/Ⅰ型胶原纳米纤维补片(实验组)。取两种补片行大体及扫描电镜观察支架形态及微观结构并测量纤维直径和孔隙率,行单轴拉伸试验检测补片的力学性能,使用傅氏转换红外线光谱分析仪对补片成分进行分析,测量补片表面接触角。将两种补片浸提液与第 3 代兔肌腱干细胞复合培养,细胞计数试剂盒 8(cell counting kit 8,CCK-8)法检测材料毒性和细胞增殖情况,以正常培养细胞作为空白对照组;将兔肌腱干细胞复合于两种补片上,体外培养 3 d 后进行死/活细胞染色,共聚焦激光扫描显微镜下观察细胞在补片上的黏附和活性。结果大体及扫描电镜观察示,两种补片纤维均呈取向性排列,实验组补片纤维直径显著小于对照组(t=26.907,P=0.000),孔隙率显著大于对照组(t=2.506,P=0.032)。实验组补片的纤维拉伸强度和杨氏模量均显著高于对照组,差异有统计学意义(t=3.705,P=0.029;t=4.064,P=0.034)。红外光谱分析示,实验组补片中 PCL 和Ⅰ型胶原成功混合。实验组补片表面接触角为(73.88±4.97)°,为亲水的;而对照组补片表面接触角为(128.46±5.10)°,为疏水的;两组表面接触角比较差异有统计学意义(t=21.705,P=0.002)。随培养时间延长,各组细胞吸光度(A)值均逐渐增加,各时间点实验组和对照组 A 值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。共聚焦激光扫描显微镜观察示,培养 3 d,兔肌腱干细胞在两种补片表面均可黏附、生长,实验组补片表面黏附的细胞数量多于对照组,且活性更好。结论利用静电纺丝技术制备的 PCL/Ⅰ型胶原纳米纤维取向性补片具有优良的理化性能及细胞黏附性能,无细胞毒性,未来可作为肩袖修复理想的组织工程补片。

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