10.3969/j.issn.2095-9958.2023.01.05
激光增材制造骨科用NiTi形状记忆合金的细胞毒性与生物相容性研究
目的:评估激光增材制造的骨科用NiTi形状记忆合金支架的细胞毒性与生物相容性,为开发新型NiTi合金骨科植入物提供基础.方法:利用激光粉末床熔融工艺制备NiTi合金支架,使用扫描电子显微镜观察NiTi合金支架形貌;将样品置于细胞培养基中,在37℃条件下离心搅拌7 d,以制备含100％、50％、10％金属浸出液的稀释液.培养小鼠成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)与人脐静脉内皮细胞(HUEVC),并将其置于不同培养基中处理:对照组(使用正常培养基),10％浸出液组(培养基为10％浸出液,90％正常培养基),50％浸出液组(培养基为50％浸出液,50％正常培养基),100％浸出液组(培养基为100％浸出液).借助CCK-8试剂盒与Calcein/PI细胞活性与细胞毒性检测试剂盒评估孵育24 h后MC3T3-E1细胞的存活率与凋亡情况.将指数生长期的HUEVC接种于96孔板,5 h后计算每孔管腔生成的细胞数目.使用Calcein/PI试剂盒评估细胞与金属样品共同孵育24 h、48 h和72 h后的凋亡情况.利用Actin-Tracker Green荧光染色比较同金属支架共同孵育72 h、正常培养72 h后经胰酶消化液处理种板的MC3T3-E1细胞的微丝含量.结果:本研究利用激光粉末床熔融工艺成功制备出NiTi合金支架,通过扫描电子显微镜观察发现支架表面存在着未熔NiTi颗粒、裂纹等缺陷.利用CCK-8试剂盒进行细胞毒性检测,发现不同浓度的浸出液组与对照组比较,细胞活性的差异无统计学意义(P>0.05).利用Calcein/PI试剂盒进行细胞活性与细胞毒性检测,发现不同浓度金属浸出液均无生物毒性;不同组别HUEVC在孔板中生成血管管腔的平均分支数目比较,差异无统计学意义(P>0.05).通过荧光显微镜观察与金属样品共孵育后的MC3T3-E1细胞,发现细胞在72 h后完全长入样品孔隙.Actin-Tracker Green荧光染色结果显示,与金属支架共同孵育的细胞的平均微丝荧光强度为56.69％±6.95％,显著大于正常培养的细胞(36.37％±6.88％,P<0.05),说明细胞接种于NiTi形状记忆合金后细胞结构强度更大.结论:本研究发现激光增材制造骨科用NiTi形状记忆合金具备较小的细胞毒性、良好的生物相容性,并可以通过增加细胞内微丝含量增强细胞结构,为开发新型的激光增材制造NiTi合金骨科植入物提供了基础.
NiTi形状记忆合金、增材制造、支架、细胞毒性、生物相容性
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R68;TG13(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
国家自然科学基金;国家自然科学基金;山东省自然科学基金
2023-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共8页
37-44
