李东  张振辉  郑程程  赵滨  孙凯  年争好  张西正  李瑞欣  李晖

目的 探讨采用低温3D打印联合冷冻干燥技术制备组织工程骨支架的方法，评价支架细胞相容性。

方法 取新鲜牛肌腱及家蚕生丝分别制备胶原蛋白（collagen，COL）、 丝素蛋白（silk fibroin，SF）。采用计算机辅助软件SolidWorks2014设计大小为9 mm×9 mm×3 mm、孔径为500 μm的支架模型，以质量比9∶3∶2的COL、SF和纳米羟基磷灰石（nano-hydroxyapatite，nHA）混合物为原料，采用低温3D打印联合冷冻干燥技术构建COL/SF/nHA复合支架。大体观察结合扫描电镜观测支架形态及表面结构；采用力学试验机测量支架压缩位移、压缩应力及弹性模量，分析力学性能；将支架与MC3T3-E1细胞共培养1、7、14、21 d，倒置显微镜及扫描电镜观察细胞生长情况，MTT法检测细胞增殖情况，RT-PCR及Western blot检测MC3T3-E1细胞COLⅠ、ALP及骨钙素（osteocalcin，OCN） 基因及蛋白表达情况。

结果 低温3D打印联合冷冻干燥技术成功制备COL/SF/nHA复合支架，扫描电镜示支架为大孔及微孔共存的3D多孔径立体结构。支架弹性模量为（344.783 07±40.728 55）kPa，压缩应力为（0.062 15±0.007 15）MPa，压缩位移为（0.958 41±0.000 84）mm。共培养后倒置显微镜、扫描电镜观察及MTT检测均显示，随时间延长，支架表面大量细胞黏附，伸展充分，大孔孔壁上细胞生长良好，数量逐渐增多。RT-PCR及Western blot检测示，MC3T3-E1细胞COLⅠ、ALP及OCN基因及蛋白均表达。

结论 低温3D打印联合冷冻干燥技术可精确控制支架微观结构，得到大孔、微孔共存的组织工程骨支架，且细胞相容性良好，为下一步骨缺损修复研究奠定基础。