氢氧化钠碱蚀法改善3D打印PCL/β-TCP网状支架表面亲水性及其性能研究

摘要

目的 为解决聚己内酯(polycaprolactone, PCL)/β-TCP骨组织工程支架表面亲水性不足的问题，通过NaOH蚀刻法改善3D打印PCL/β-TCP支架表面微形貌，进一步影响其亲水性和细胞反应。方法 采用3D打印熔融沉积成型(fused deposition modeling, FDM)技术制备PCL/β-TCP网状支架，通过NaOH蚀刻法进行支架表面粗糙化改性，观察NaOH浓度、时间2项反应参数对支架改性前、后在微观形貌、能谱元素、接触角、压缩强度、细胞黏附等性能方面的影响。结果 经NaOH蚀刻后成功制备PCL/β-TCP网状支架表面微孔结构。随着NaOH浓度、时间任一种参数的增加均会导致支架表面微孔增大、材料表面接触角减小，但NaOH处理参数为1 mol/L(24 h)或10 mol/L(6 h)的蚀刻支架，其压缩强度与未处理组对比，差异没有统计学意义(P=0.071);蚀刻支架上细胞数目增多，单个细胞铺展面积大，在骨髓间充质干细胞(BMSCs)黏附增殖上更具优势。结论 采用NaOH蚀刻法改善3D打印PCL/β-TCP骨组织工程支架亲水性的方法是一种低成本的有效策略，可有效改善支架湿润性和细胞黏附。

关键词

聚己内酯(PCL)/β-TCP / 3D打印 / 骨组织工程支架 / NaOH / 亲水性

基金资助

陕西省科技厅重点研发计划一般项目(No.2024SF-YBXM-271); 西安医学院科研能力提升计划项目(No.2022NLTS085); 陕西省教育厅青年创新团队项目(No.22JP078); 口颌系统疾病机制及防治创新团队(No.2022TD-54)