2023年1月15日,团队成员周颖老师在《Ceramics International》上发表题为“Preparation of chitosan-sodium alginate/bioactive glass composite cartilage scaffolds with high cell activity and bioactivity”的研究论文。关节软骨是覆盖在关节表面的一层光滑结缔组织,在其弹性组织和内部滑液的作用下,它可以在很大程度上吸收冲击和冲击,最大限度地减少骨骼之间的摩擦,从而保护骨骼免受损伤,确保人体的自由运动。然而,由于缺乏血管、神经和淋巴组织,关节软骨在损伤或疾病后表现出有限的自我修复和功能再生能力。因此对于软骨的修复至关重要。目前,软骨组织工程技术发展迅速,其中由生物材料组成的支架对细胞的粘附和生长起着载体支撑的作用,决定了移植物与身体之间的兼容性。壳聚糖(CS)是一种从甲壳素中提取的阳离子天然聚合物,是很有前途的软骨支架材料,具有止血抗菌作用,可在体内降解的优点。海藻酸钠(SA)是从褐藻中提取的一种天然线性阴离子聚合物多糖,被广泛用于软骨组织工程中。作者采用冷冻干燥法合成了具有良好体外矿化性能和细胞相容性的壳聚糖-海藻酸钠/生物活性玻璃(CSB)复合软骨支架。通过SEM、XRD、FTIR和BET等表征技术,研究了生物活性玻璃(BG)的加入对CSB支架的微观结构、孔隙率、溶胀/降解率、体外矿化性能和细胞相容性的影响。结果表明,CSB复合软骨支架具有三维多孔结构,孔隙率和平均孔径均满足软骨组织修复的要求。其中,典型的CSB-1.0具有最大的总孔径和最低的压缩模量(1.083±0.002 MPa)。随着BG含量的增加,CSB支架的孔体积和孔隙率逐渐减小,溶胀率和降解率逐渐降低。在SBF中浸泡3d后,CSB表面形成了花椰菜状羟基磷灰石(HA),表明该支架具有良好的体外矿化性能。此外,在复合支架中引入BG可以提高MC3T3-E1细胞的相对细胞活力,CSB-1.0对细胞增殖的促进能力最强。因此,所获得的CSB支架可以作为软骨组织工程支架的有力候选者,以满足临床需求。
上述工作得到了中国博士后科学基金、河南省博士后科研资助和郑州市协同创新重大项目的资助。
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https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.09.164