摘要
针对炎性牙槽骨缺损复杂的病理环境,本研究旨在开发一种兼具免疫调节与成骨双重生物活性的新型3D梯度打印支架。
本研究构建了模拟细胞外基质的PCL/nHA-PVA/TPA分级支架。通过SEM和万能试验机等表征其结构和力学性能。通过体外降解实验评估其降解行为。利用脂多糖刺激的RAW264.7巨噬细胞模型评估抗炎功效,检测炎症基因TNF-α、IL-6及抗炎基因IL-1ra的表达。通过BMSCs培养评估成骨能力,检测成骨基因Runx2、OCN的表达。最后,通过大鼠炎症性牙槽骨缺损模型验证该支架的治疗潜力,在支架植入的4周和8周时通过micro-CT和组织学染色评估了新骨形成和抗炎效果。
成功制备出具有连通孔隙的梯度支架,其压缩模量(40.22±4.01MPa)适用于骨再生承重,且支架的水凝胶组分在炎性微环境中智能可控降解。体外实验表明,支架生物相容性良好,并且显著抑制了巨噬细胞中促炎基因TNF-α和IL-6的表达,促进抑炎基因IL-1ra的表达。同时,支架显著增强了BMSC的成骨分化,表现为Runx2、OCN基因的上调。大鼠体内实验显示,支架植入4周和8周后,新生骨体积明显增加,并且炎症细胞浸润显著减少。
PCL/nHA-PVA/TPA分级支架能够有效减轻局部炎症反应,并促进了中后期的骨形成,成功调控了骨愈合级联过程。