纳米壳聚糖-胶原纤维支架的生物相容性

背景：新型仿生纳米壳聚糖-胶原支架在纳米水平上与细胞外基质结构相似，其是否可促进骨髓间充质干细胞的黏附及生长，并显示良好的相容性？ 目的：评价新型纳米壳聚糖-胶原支架与SD大鼠骨髓基质干细胞的体外相容性。 设计：单一样本观察。 单位：暨南大学附属第一医院骨科。 材料：实验于2007-03/2007-07在暨南大学附属第一医院实验中心完成。选取10只4周龄雌性SD大鼠， SPF级，体质量200 g，由广东省实验动物中心提供(许可证号为SCXK(粤)2003-0002)。实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。纳米壳聚糖-胶原纤维支架由理工学院生物材料研究室提供。 方法：①分离培养SD大鼠骨髓基质干细胞，流式细胞分析法对细胞表面抗原进行检测。②聚电解质共凝聚技术制作纳米壳聚糖-胶原纤维支架。③取生长良好的P3代，与纳米壳聚糖-胶原纤维支架体外联合诱导培养，以单纯纳米壳聚糖支架材料为对照，通过细胞贴壁率、生长曲线、细胞活力及周期、扫描电镜观察综合评价材料与细胞的相容性。 主要观察指标：①骨髓间充质干细胞分离培养后进行流式细胞表面抗原标志鉴定。②纳米材料及细胞复合2，4，8 d后扫描电镜观察细胞与材料相容情况。③细胞对材料黏附率的测定。④细胞与材料复合5 d检测细胞周期及活力。 结果：①细胞表面抗原标志检测结果：CD29表达为90.86%，CD106表达为73.38%，CD44表达为82.61%，CD34表达为0.76%，CD45表达为0.60%。②细胞与材料相容情况：扫描电镜可见纳米壳聚糖-胶原纤维支架为多孔的三维立体结构，材料内部形成大小不一的大孔和互连的小孔，彼此相互交通。应用质量法测得的孔隙率为85%~90%，孔径为50~300 μm，平均150 μm。骨髓基质干细胞复合到纳米壳聚糖-胶原纤维支架后2 d，细胞呈球形散在分布；4 d 后细胞呈梭形，延展爬行且有伪足与材料表面锚靠；8 d 时细胞增殖，相互间融合，并有大量的细胞外基质分泌，大部分材料颗粒被覆盖。③细胞对材料黏附率：细胞-支架复合物共培养2及6 h，骨髓基质干细胞在纳米壳聚糖-胶原纤维支架的黏附率均高于单纯纳米壳聚糖支架。④纳米壳聚糖-胶原纤维支架与单纯纳米壳聚糖支架的细胞、细胞周期特点比较：纳米壳聚糖-胶原纤维支架细胞活力为96.67%，细胞周期G0-G1为90.81%，G2-M为0.52%，S为8.66%，G2/G1为1.81。单纯纳米壳聚糖支架细胞活力为95.27%，细胞周期G0-G1为87.14%，G2-M为9.69%，S为4.16%，G2/G1为1.80。 结论：纳米壳聚糖-胶原支架与骨髓基质干细胞有良好的组织相容性，可用来做组织工程生物材料。

Biocompatibility of chitosan-sodium\collagen nanometer fiber scaffold with co-cultured bone marrow mesenchymal stem cells