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形状记忆可吸收支架的制备及其在骨组织应用的体外研究

Preparation of shape memory polymers scaffold and in vitro study for bone tissue application

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摘要目的：研究具有形状记忆功能的支架材料的制备方法，探讨其物理性能及生物相容性，为骨组织工程的应用作奠定基础。方法热压成形术合成孔隙大小及孔隙率适宜的形状记忆聚合物（SMP）支架，应用体式显微镜观察支架材料的形变过程，扫描电镜考察支架材料塑形前后的孔隙变化以及细胞在支架表面附着生长的情况，同时将兔骨髓间充质干细胞（BMSC）接种于支架材料，运用死活细胞染色方法检测该支架材料的生物相容性。数据分析采用方差分析，两两比较采用SNK检验。结果体式显微镜展现了材料自形变后的中间状态恢复到原始状态，形变恢复率约91%，合成的支架材料在人体温度（37℃）下具有形状记忆特性；扫描电镜下可见未形变的支架材料其具有良好的孔隙率（90.6±5.2）%，原始孔隙大小约165μm，压缩状态的孔隙大小约为33μm，同时BMSC与支架材料表面附着良好；死活细胞染色结果显示，BMSC在SMP支架表面培养1、7、14 d的活细胞率分别为（81.5±2.2）%、（86.3±1.9）%、（82.1±1.8）%，空白对照组1、7、14 d活细胞率分别为（82.3±1.7）%、（88.4±1.4）%、（83.7±2.1）%，两组间活细胞率差异无统计学意义（F=0.380，P=0.555）。而SMP支架组1、7、14 d的活细胞密度分别为（91±2.3）、（202±4.8）和（617±5.5）个/mm2，空白对照组1、7、14 d活细胞密度分别为（83±4.5）、（219±5.3）和（599±7.2）个/mm2，均呈增长模式。结论制备所得支架材料孔隙均一，形变温度为37℃，具有良好形状记忆特性及生物相容性，能响应人体温度恢复到塑型前形状，在微创手术中有巨大的应用潜能。