还原氧化石墨烯修饰壳聚糖骨组织工程支架的制备及表征

毕 博，臧圣奇，何懋典，穆 睿，于泓川，刘 鹃，李军霞，陈 博，荣 亮，史小蕾，金 磊

0 引 言

近年来，基于生物材料的骨组织工程(bone tissue engineering，BTE)支架受到了广泛的关注[1-4]。该生物支架材料不仅要有利于干细胞的黏附、增殖和分化，而且还要能与牙槽骨不同形态的缺损部分紧密贴合，确保口腔内软组织的良好愈合[5]。

壳聚糖(chitosan，CS)作为天然高分子化合物，具有来源广泛、无毒、生物活性佳、生物相容性好、易降解等优点。本实验组前期已制备出孔径适中及孔隙率合适的三维多孔壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/GP)支架，但仍存在机械性能不高、降解速率过快等问题[6-7]。近年来大量实验表明可以通过将纳米材料复合在原有支架上以提高其理化性能[8]。还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide，rGO)是由氧化石墨烯(graphene oxide，GO)通过还原反应得来，它作为石墨烯的衍生形式之一，具有较大的比表面积和优秀的理化性能。rGO通过去除GO表面大多数的含氧基团以提高自身导电性能来促进干细胞生长[9]，而将rGO引入支架材料可提高原有支架的压缩强度及弹性模量[10]。另外和GO相比，rGO可降低材料的水分散性，提高支架稳定性并减少细胞毒性，具有更高的生物安全性[11]。

对于修复牙槽骨缺损，骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells，BMSCs)作为BTE的标准细胞来源，需要从骨髓中取材，过程过于痛苦且获得的细胞数量有限[12]。与BMSCs相比，人牙髓干细胞(human dental plup stem cells，hDPSCs)取材于第三磨牙或需拔除的健康牙齿的牙髓中，取材过程简便易获得。同时hDPSCs具有更高的自我更新能力和免疫调节能力，克隆形成能力和生长速率更高[13]。……