3D打印氣管補片生物力學(xué)性能和細(xì)胞相容性研究.pdf

1、氣管切除并端端吻合是當(dāng)前氣管重建的金標(biāo)準(zhǔn)，但僅限于病變氣管段不超過成人總氣管長度1/2或小兒1/3。當(dāng)病變氣管超過最大限度時，進行氣管重建有一定難度，因為氣管不僅僅是一個簡單的圓柱狀通氣管道，而是由復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)組成。氣管是由15-20個C形軟骨構(gòu)成，在氣管內(nèi)表面覆有纖毛上皮，外表面含有平滑肌、血管等結(jié)締組織。氣管軟骨維持著氣管圓柱狀形態(tài)，防止氣管塌陷;而氣管內(nèi)表面呼吸上皮中的纖毛對氣管的清潔有著重要作用;氣管軟骨周圍的結(jié)締組織則保證了

2、氣管的曲、伸以及收縮、擴張等機械運動。因此，還沒有辦法完全重建這樣復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)以及完全模擬其功能。近年來，3D打印技術(shù)的發(fā)展為氣管重建提供了新的思路。3D打印技術(shù)依靠計算機輔助成像，以廣泛使用的生物材料為打印介質(zhì)，能夠快速、精確的復(fù)制和重建缺損組織或器官的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，因此在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用獲得廣泛關(guān)注。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞易分離培養(yǎng)，且具有多向分化潛能，是氣管組織工程首選的種子細(xì)胞。本研究旨在以聚己內(nèi)酯為材料，利用3D打印技術(shù)打印出氣管補

3、片，通過生物力學(xué)測試評估其生物力學(xué)性能并與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞共培養(yǎng)評估其細(xì)胞相容性，從而尋求合適的組織工程氣管支架材料。
　　第一部分3D打印氣管補片的制備與生物力學(xué)性能檢測
　　目的:
　　利用3D打印技術(shù)將聚己內(nèi)酯打印成氣管補片并研究其生物力學(xué)性能。
　　方法:
　　1.3D打印氣管補片的制備;
　　2.掃描電子顯微鏡觀察3D打印氣管補片超微結(jié)構(gòu);
　　3.3D打印氣管補片的生物力學(xué)性能測試。

4、
　　結(jié)果:
　　1.掃描電子顯微鏡圖(SEM)觀察到3D打印氣管補片擁有適宜的孔徑大小，孔徑為300～500μm;
　　2.生物力學(xué)性能測試結(jié)果證實3D打印氣管補片的最大應(yīng)力及彈性模量明顯優(yōu)于離體新鮮氣管，顯示其具有良好的生物力學(xué)性能。
　　結(jié)論:
　　1.利用3D打印技術(shù)將聚己內(nèi)酯制備成3D打印氣管補片;
　　2.3D打印氣管補片具備合理的三維外形、適宜的孔徑大小;
　　3.3D打印氣管補片

5、具備良好的生物力學(xué)性能。
　　第二部分骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞體外培養(yǎng)與3D打印氣管補片細(xì)胞相容性檢測
　　目的:
　　1.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的體外培養(yǎng);
　　2.檢測3D打印氣管補片與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞共培養(yǎng)的細(xì)胞相容性。
　　方法:
　　1.兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的獲取;
　　2.兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的培養(yǎng);
　　3.兔骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的鑒定;
　　4.3D打印氣管補片與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞共培養(yǎng)的細(xì)