基于增材制造技术的GelMA/HA水凝胶支架的制备及其研究

刘重远，蒋 勇，邹多宏

骨移植修复手术是临床上治疗骨缺损常用的方法，但仍受诸多限制，如取材困难、操作要求高、排斥反应大等[1]。近年来，增材制造，又称3D打印，为制备拟填充支架提供了新方法，它可根据骨缺损的形状打印出尺寸匹配的修复支架，同时调控支架内部结构，满足个体化修复的需求[2]。甲基丙烯酸酯化明胶(gelatin methacryloyl，GelMA)是明胶经改性而得的一种生物源性材料,具有出色的生物相容性、温敏性和可降解性，作为打印墨水广泛应用于3D打印领域[3]。羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA)是临床医学上常用的合成骨替代物，常与有机聚合物形成复合支架，应用于骨组织工程的研究[4]。该研究以GelMA和HA为结构单元，通过增材制造技术构建有机/无机复合支架，对其理化性能及生物相容性进行表征和测试，旨在探索其作为填充支架应用于个体化骨缺损修复的可行性。

1 材料与方法

1.1 复合水凝胶支架的合成材料壳聚糖(高粘度，脱乙酰度≥95%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；明胶(美国Sigma-Aldrich公司)；甲基丙烯酸酐(上海麦克林生化科技有限公司)；羟基磷灰石(生物医药级，纯度≥98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；光引发剂——苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸锂盐(lithium phenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinate，LAP，苏州永沁泉智能设备有限公司)。

1.2 主要的试剂与仪器MEM-α培养基(以色列BI公司)；磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline，PBS，以色列BI公司)；胎牛血清(美国Gibco公司)；CCK-8试剂盒(日本同仁化学研究所)；Calcein-AM/PI活/死细胞双染试剂盒(日本同仁化学研究所)；BCIP/NBT碱性磷酸酯酶显色试剂盒(上海碧云天生物技术有限公司)；……