用于骨组织工程的仿生纳米纤维明胶/磷灰石复合支架( Biomimetic nanofibrous gelatin/apatite composite scaffolds for bone tissue engineering )

X Liu LA Smith J Hu PX Ma Biomimetic Gelatin Nanofiber Composite scaffold Bone tissue engineering

模拟天然细胞外基质（extracellular matrix，ECM)的某些特征（如纳米级形貌和生物学线索）有利于受损组织的成功再生。本研究制备了纳米纤维明胶/磷灰石（NF-gelatin/apatite）复合支架，以模拟天然骨ECM的物理结构和化学组成。采用热诱导相分离(TIPS)技术制备纳米纤维明胶（NF-gelatin）基质。NF明胶基质模拟天然胶原纤维，平均纤维直径约为150 nm。将TIPS法与成孔剂浸出法相结合，制备了具有良好大孔的三维NF明胶支架。与具有相似孔径和孔隙率的明胶泡沫（一种商用明胶泡沫）相比，NF-明胶支架显示出更高的比表面积和机械强度。NF-明胶支架的比表面积和压缩模量分别是明胶泡沫的700倍和10倍以上。NF明胶支架具有良好的生物相容性和力学稳定性。为了进一步促进成骨细胞的分化,提高成骨细胞的力学强度,采用模拟体液培养的方法,将类骨磷灰石颗粒加入到NF-明胶支架的表面。SBF处理后5d的NF明胶/磷灰石支架的力学强度显著高于SBF处理后5d的NF明胶支架。此外，在NF明胶/磷灰石复合支架中掺入的磷灰石促进了成骨分化。成骨细胞-（NF-明胶/磷灰石复合物）细胞培养4周后BSP和OCN的表达分别为成骨细胞-（NF-明胶）细胞的5倍和2倍。因此，仿生NF明胶/磷灰石支架具有良好的骨组织工程应用前景。

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