3D打印n-HA_壳聚糖_米诺环素复合支架的构建与其理化性能、细胞毒性研究.pdf

基金项目:新疆维吾尔自治区自然科学基金面上项目(2 0 2 0 D 0 1 A 2 8)作者简介:牛婉琼(1 9 9 4-),女,在读硕士,研究方向:口腔修复与种植。通信作者:汪振华,男,主任医师,硕士生导师,研究方向:口腔修复与种植,E-m a i l:6 7 0 9 5 2 8 8 5q q.c o m。本文引用:牛婉琼,杨 楠,刘佳怡,等.3 D打印n-HA/壳聚糖/米诺环素复合支架的构建与其理化性能、细胞毒性研究J.新疆医科大学学报,2 0 2 3,4 6(8):1 0 0 9-1 0 1 6.d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 9-5 5 5 1.2 0 2 3.0 8.0 0 43 D打印n-H A/壳聚糖/米诺环素复合支架的构建与其理化性能、细胞毒性研究牛婉琼1,杨 楠2,刘佳怡2,汪振华2(1石河子大学医学院,新疆 石河子 8 3 2 0 0 0;2乌鲁木齐市口腔医院修复科,乌鲁木齐 8 3 0 0 0 2)摘要:目的 采用3 D打印的方法构建不同质量的纳米羟基磷灰石(N a n o-h y d r o x y a p a t i t e,n-HA)/壳聚糖/米诺环素的载药复合支架,并进行相关性能测试。方法 根据加入不同质量的羟基磷灰石和不同浓度的米诺环素,经组合,实验组分为S 1(n-HA 2.5 g、米诺环素1 m o l/L)、S 2(n-HA 3.5 g、米诺环素1 m o l/L)和S 3(n-HA 4.5 g、米诺环素1 m o l/L);S 4(n-HA 2.5 g、米诺环素5 m o l/L)、S 5(n-HA 3.5 g、米诺环素5 m o l/L)和S 6(n-HA 4.5 g、米诺环素5 m o l/L);S 7(n-HA 2.5 g、米诺环素1 0 m o l/L)、S 8(n-HA 3.5 g、米诺环素1 0 m o l/L)和S 9(n-HA 4.5 g、米诺环素1 0 m o l/L)。对照组分为D 1(n-HA 2.5 g、米诺环素0 m o l/L)、D 2(n-HA 3.5 g、米诺环素0 m o l/L)和D 3(n-HA 4.5 g、米诺环素0 m o l/L)。扫描电镜下观察支架形貌结构,对复合支架的吸水率、力学性能、孔径、p H值、体外降解速率、MT T细胞毒性进行检测。结果 不同质量的纳米羟基磷灰石和米诺环素均对复合支架的性能产生影响,支架的孔隙率和孔径会随纳米羟基磷灰石和米诺环素质量的增加不断减小;随着n-HA质量的增加,吸水率呈逐渐下降趋势,但对照组间差异无统计学意义(P=0.8 9 6),同一n-HA质量下实验组的吸水率随着米诺环素浓度的增高缓慢增加(P=0.0 0 0 9),但随着时间的延长,各实验组吸水率又慢慢降低;随着n-HA质量的增加,对照组支架的拉伸强度和最大载荷均有不同程度的降低(P=0.0 0 0 2)。实验组S 1-S 6复合支架拉伸强度随米诺环素增加而增大,当米诺环素的浓度持续加至1 0 m o l/L后,S 7、S 8、S 9组拉伸强度反而降低;相同n-HA质量下的实验组p H值随米诺环素浓度的增加在降低(P=0.0 0 3),S 8组p H值接近健康牙周组织;随着米诺环素浓度的增加,降解率降低,随着n-HA质量的增加,降解率反而增加;不同质量的n-HA支架的细胞增殖率差异无统计学意义,浓度为1、5 m o l/L米诺环素实验组与对照组差异无统计学意义(P=0.6 5),当米诺环素浓度为1 0 m o l/L时,实验组O D值在3 d后出现抑制细胞增殖的情况(P=0.0 0 7)。结论 实验中的米诺环素质量为1、5 m o l/L时,复合支架组具有良好的物理化学性能,无细胞毒性。关键词:3 D打印技术;纳米羟基磷灰石;壳聚糖;米诺环素;种植体周围炎中图分类号:R 7 8 3.1 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 9-5 5 5 1(2 0 2 3)0 8-1 0 0 9-0 8d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 9-5 5 5 1.2 0 2 3.0 8.0 0 4C o n s t r u c t i o n,p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s a n d c y t o t o x i c i t y o f 3 D p r i n t e d n-H A/c h i t o s a n/m i n o c y c l i n e c o m p o s i t e s c a f f o l d N I U W a n q i o n g1,Y A N G N a n2,L I U J i a y i2,WA N G Z h e n h u a2(1M e d i c a l C o l l e g e o f S h i h e z i U n i v e r s i t y,S h i h e z i X i n j i a n g 8 3 2 0 0 0,C h i n a;2D e p a r t m e n t o f R e s t o r a t i o n,U r u m q i S t o m a t o l o g i c a l H o s p i t a l,U r u m q i 8 3 0 0 0 2,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v e T h e d r u g-c a r r y i n g c o m p o s i t e s c a f f o l d e r s o f N a n o-h y d r o x y a p a t i t e(N a n o-h y d r o x y a p a-t i t e,n-HA)/c h i t o s a n/m i n o c y c l i n e w i t h d i f f e r e n t q u a l i t y w e r e c o n s t r u c t e d b y 3 D p r i n t i n g m e t h o d,a n d t h e r e l a t e d p e r f o r m a n c e t e s t s w e r e c a r r i e d o u t.M e t h o d s B a s e d o n t h e a d d i t i o n o f d i f f e r e n t m a s s e s o f 第4 6卷 第8期新 疆 医 科 大 学 学 报V o l.4 6 N o.8 2 0 2 3年8月J o u r n a l o f X i n j i a n g M e d i c a l U n i v e r s i t yA u g.2 0 2 3 h y d r o x y a p a t i t e a n d d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f m i n o c y c l i n e,b y t h e c o m b i n a t i o n,t h e e x p e r i m e n t a l g r o u p w a s d i v i d e d i n t o S 1(n-HA 2.5 g,m i n o c y c l i n e 1 m o l/L),S 2(n-HA 3.5 g,m i n o c y c l i n e 1 m o l/L)a n d S 3(n-HA 4.5 g,m i n o c y c l i n e 1 m o l/L);S 4(n-HA 2.5 g,m i n o c y c l i n e 5 m o l/L),S 5(n-HA 3.5 g,m i n o c y c l i n e 5 m o l/L),a n d S 6(n-HA 4.5 g,m i n o c y c l i n e 5 m o l/L);S 7(n-HA 2.5 g,m i n o c y c l i n e 1 0 m o l/L),S 8(n-HA 3.5 g,m i n o c y c l i n e 1 0 m o l/L),a n d S 9(n-HA 4.5 g,m i n o c y c l i n e 1 0 m o l/L).T h e c o n t r o l g r o u p w a s D 1(n-HA 2.5 g,m i n o c y c l i n e 0 m o l/L),D 2(n-HA 3.5 g,m i n o c y c l i n e 0 m o l/L),a n d D 3(n-HA 4.5 g,m i n o c y c l i n e 0 m o l/L).T h e m o r p h o l o g i c a l s t r u c t u r e o f t h e s c a f f o l d w a s o b s e r v e d u n d e r t h e s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p e,a n d t h e w a t e r a b s o r p t i o n,m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s,p o r e s i z e,p H,d e g r a-d a t i o n e x p e r i m e n t s a n d MT T c y t o t o x i c i t y o f t h e c o m p o s i t e s c a f f o l d w a s e x a m i n e d.R e s u l t s T h e n-HA a n d m i n o c y c l i n e w i t h d i f f e r e n t q u a l i t i e s h a d a n i m p a c t o n t h e p e r f o r m a n c e o f t h e c o m p o s i t e s c a f f o l d.T h e p o-r o s i t y a n d p o r e s i z e o f t h e s c a f f o l d d e c r e a s e d w i t h t h e i n c r e a s e o f n-HA a n d m i n o c y c l i n e.W i t h t h e i n c r e a s e o f n-HA q u a l i t y,w a t e r a b s o r p t i o n s h o w e d a g r a d u a l d o w n w a r d t r e n d,b u t t h e r e w a s n o s t a t i s t i c a l s i g n i f i-c a n c e b e t w e e n c o n t r o l s(P=0.8 9 6).U n d e r t h e s a m e n-HA q u a l i t y,w a t e r a b s o r p t i o n o f t h e e x p e r i m e n t a l g r o u p i n c r e a s e d s l o w l y w i t h t h e i n c r e a s e o f m i n o c y c l i n e c o n c e n t r a t i o