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集成大分子修饰与金属有机框架的胶原支架用于骨缺损修复
作者: 左广宇
单位: 中山大学附属口腔医院

摘要

目的:为解决传统骨缺损修复手段的供体受限、免疫排斥及匹配不良等问题,本研究利用3D生物打印技术设计并制备了一种大分子修饰的胶原基复合支架,实现骨缺损修复的个性化定制,以期提升颅颌面骨缺损的修复效果。

方法:本研究将I型胶原分别与聚丙烯酸(PAA)及聚乙烯亚胺(PEI)交联以增强支架力学稳定性并赋予其抗菌性能;利用挤出式3D生物打印技术构建高孔隙率互通多孔结构以模拟天然骨小梁的拓扑特征;同时制备锰基金属有机框架(ISAMn-MOF)并将其引入支架,经聚乙烯醇(PVA)冻融循环制得结构可控且可持续释放锰离子的复合材料。

结果:COL-PAA@PVA及COL-PEI@PVA的溶胀率分别为27.927%±4.036%、14.283% ± 0.832%,P<0.05;降解28天后的剩余质量比分别为41.285%±1.427%、30.364%±6.093%,P<0.05;杨氏模量分别为2.545±0.590kPa、2.351±0.199kPa,P>0.05,无显著差异;二者各项理化性质均可适配骨缺损修复需求。通过ALP及ARS染色检测ISAMn-MOF的体外成骨性能,结果示其相较于空白对照组可显著促进BMSCs的成骨分化。

结论:本研究提出了一种可个性化定制的骨缺损修复策略,并将进一步验证其体内成骨修复能力,以期复杂骨缺损的功能重建提供全新思路。

关键词: 关键词:3D生物打印;胶原支架;锰基金属有机框架;骨再生
来源:中华口腔医学会口腔修复学专业委员会第19次口腔修复学学术会议