负载去铁胺聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架的血管化成骨

doi:10.12307/2022.448

中国组织工程研究 ›› 2022, Vol. 26 ›› Issue (34): 5413-5418.doi: 10.12307/2022.448

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负载去铁胺聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架的血管化成骨

张圣敏1，曹长红1，王宁宁1，王静1，李章一2

1沧州医学高等专科学校口腔系，河北省沧州市 061001；2天津市第五中心医院口腔科，天津市 300450

收稿日期:2021-03-11 接受日期:2021-04-23 出版日期:2022-12-08 发布日期:2022-04-14
通讯作者: 李章一，硕士，副主任医师，天津市第五中心医院口腔科，天津市 300450
作者简介:张圣敏，女，1986年生，河北省沧州市人，汉族，2012 年天津医科大学毕业，硕士，讲师，主治医师，主要从事骨组织工程研究。
基金资助:
沧州市科技计划项目(183302068)，项目负责人：张圣敏；沧州医学高等专科学校博士指导科研项目(19Z013)，项目负责人：张圣敏

Desferrioxamine-loaded polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold: vascularization and osteogenesis

Zhang Shengmin1, Cao Changhong1, Wang Ningning1, Wang Jing1, Li Zhangyi2

1Department of Stomatology, Cangzhou Medical College, Cangzhou 061001, Hebei Province, China; 2Department of Stomatology, Tianjin Fifth Central Hospital, Tianjin 300450, China

Received:2021-03-11 Accepted:2021-04-23 Online:2022-12-08 Published:2022-04-14
Contact: Li Zhangyi, Master, Associate chief physician, Department of Stomatology, Tianjin Fifth Central Hospital, Tianjin 300450, China
About author:Zhang Shengmin, Master, Lecturer, Attending physician, Department of Stomatology, Cangzhou Medical College, Cangzhou 061001, Hebei Province, China
Supported by:
the Cangzhou Municipal Science and Technology Project, No. 183302068 (to ZSM); Cangzhou Medical College Doctoral Supervision Research Project, No. 19Z013 (to ZSM)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
去铁胺：是一种安全性高、不良反应小的铁离子螯合剂，临床上常用于治疗铁中毒和铁过量。
3D打印技术：也称为快速成型技术，是通过输入3D数字模型文件并运用金属粉末或可黏合材料，通过逐层打印的方式构造物体形状的技术。

背景：3D打印的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石支架因其个性化的外型、优异的生物相容性和骨传导性，被广泛应用于临界骨缺损修复，然而由于支架内部缺乏早期的血管供应，植入后对骨组织再生会产生不利影响。
目的：验证负载去铁胺的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架的成骨与成血管作用。
方法：采用低温3D打印技术分别构建聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架(对照支架)与负载去铁胺的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架(实验支架)，表征支架的微观形貌与体外降解性能，同时检测负载去铁胺的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架的去铁胺缓释性能。将大鼠脂肪干细胞分别接种于两组支架上，以接种培养板的细胞为对照，分别进行细胞骨架观察、细胞增殖实验、活死细胞染色、qRT-PCR检测与免疫荧光分析。
结果与结论：①扫描电镜下可见，两种支架具有均匀分布的大孔结构，表观形貌无明显差异，支架孔径约510 μm；②体外降解实验显示，两组支架均缓慢稳定的降解，第8周时的降解率均小于10%；两种支架周围的pH值稳定在7.1-7.4；③体外缓释实验显示，实验支架浸泡在PBS中前2周时去铁胺释放较快，后期释放较为平缓，在8周内释放了75%左右；④荧光倒置显微镜下可见，两种支架上的脂肪干细胞均呈纺锤形，铺展较大；扫描电镜下可见，两组支架上均有很多细胞伪足，细胞在材料表面有较大的铺展；⑤CCK-8实验显示，3组细胞增殖无差异(P > 0.05)；⑥qRT-PCR检测显示，与对照组及对照支架组比较，实验组支架组的血管内皮生长因子、骨钙素基因表达升高(P < 0.01)；免疫荧光分析显示，与对照组及对照支架组比较，实验支架组的血管内皮生长因子、骨钙素蛋白表达升高(P < 0.01)；⑦结果表明，3D打印乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架有望发挥良好的成骨和血管化双重作用。

https://orcid.org/0000-0003-4520-3031 (张圣敏)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 聚乳酸-羟基乙酸, 羟基磷灰石, 骨再生, 血管化, 3D打印, 去铁胺, 脂肪干细胞, 复合支架

Abstract: BACKGROUND: Three-dimensional printed polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite scaffold is widely used in bone defect repair, because of personalised shapes, excellent osteoconductivity and biocompatibility. However, implanted scaffolds have an adverse effect on bone tissue regeneration due to their poor ability to induce neovascularisation.
OBJECTIVE: To verify the osteogenic and angiogenic effects of the desferrioxamine-loaded polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold.
METHODS: The polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold (control scaffold) and desferrioxamine-loaded polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold (experimental scaffold) could be fabricated using a low-temperature three-dimensional-printing technique. The microstructure and in vitro degradation of the scaffold were characterized. At the same time, the sustained-release properties of the deferriamine from the desferrioxamine-loaded polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold were detected. The rat derived adipose stem cells were seeded on the two groups of scaffolds respectively, and the cells inoculated on the culture plate were used as the control group. Cytoskeleton observation, cell proliferation test, staining of live and dead cells, qRT-PCR detection, and immunofluorescence analysis were performed.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Scanning electron microscopy showed that the control scaffold and experimental scaffold had uniformly distributed macroporous structure, and there was no obvious difference. The pore size of the scaffolds was about 510 μm. (2) In vitro degradation experiments showed that the degradation rate of the control scaffold and experimental scaffold was less than 10% at 8 weeks, and the pH value remained relatively stable and always remained at 7.1 to 7.4. (3) In vitro sustained-release experiments showed that the deferoxamine had a burst release from the experimental scaffolds within 2 weeks and sustained a steady level, at about 75% within 8 weeks. (4) It can be seen under a fluorescent inverted microscope that the adipose stem cells on the two scaffolds were spindle-shaped and spread larger. Scanning electron microscopy showed that there were many pseudopods of cells on both scaffolds, and the cells were spread well on the surface of the scaffolds. (5) CCK-8 assay showed there was no difference in cell proliferation among the three groups (P < 0.05). (6) qRT-PCR showed that compared with the control group and control scaffold group, the gene expression of vascular endothelial growth factor and osteocalcin in the experimental scaffold group was increased (P < 0.01). Immunofluorescence analysis showed that compared with the control group and the control scaffold group, the protein expression of vascular endothelial growth factor and osteocalcin in the experimental scaffold group increased (P < 0.01). (7) The results showed that the three-dimensional-printed desferrioxamine-loaded polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold was expected to play a good dual role in osteogenesis and vascularization.

Key words: polylactic-co-glycolic acid, hydroxyapatite, osteogenesis, vascularisation, three-dimensional printing, desferrioxamine, adipose derived stem cells, composite scaffolds

中图分类号:

张圣敏, 曹长红, 王宁宁, 王静, 李章一. 负载去铁胺聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架的血管化成骨[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(34): 5413-5418.

Zhang Shengmin, Cao Changhong, Wang Ningning, Wang Jing, Li Zhangyi. Desferrioxamine-loaded polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold: vascularization and osteogenesis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2022, 26(34): 5413-5418.

图/表（结果） 4

2.1 两种支架的表面形貌扫描电子显微镜下可见两种支架具有均匀分布的大孔结构，经测量显示支架的孔径约510 μm，在高倍镜下支架表面略粗糙，可见直径约15 μm的羟基磷灰石微球均匀分散在支架表面，见图1A。数字化照片和扫描电镜显示，两种支架在表面形貌上并没有明显的差别，表明去铁胺的添加并不会改变支架表面形貌。
2.2 两种支架的体外降解性能将两种支架在PBS中浸泡8周，发现支架形貌保持相对稳定，在第8周时支架未表现出形貌缺失，高倍放大扫描电镜显示支架孔径变大、边缘支撑结构变的窄小，表明支架出现了轻微的降解，见图1B，但并没有影响整体的形貌。两种支架缓慢稳定的出现质量丢失，在第8周时降解率均小于10%，见图1C，实验支架相比对照支架降解速率相对较慢，可能是由于去铁胺表面的羟基会与聚乳酸-羟基乙酸表面的羧基发生共价结合，这也表明去铁胺与支架材料具备稳定结合的能力；两种支架周围的pH值稳定在7.1-7.4，见图1D，与人体微环境的pH值相似，有利于维持周围细胞的活力和分化潜能，其中实验支架相比对照支架检测的pH值略高，这可能与实验支架降解速率较慢有关。
2.3 实验支架的体外缓释性能将实验支架在PBS中浸泡8周发现，去铁胺在前2周释放较快，这有利于支架在植入前期迅速构建血管化成骨，后期去铁胺释放较为平缓，在8周内释放了75%左右，见图1E，这表明去铁胺后期释放速度较为稳定，这对支架植入后维持长期的血管化成骨有望发挥更好的作用。

2.4 两种支架的生物相容性免疫荧光染色显示，大鼠脂肪干细胞在两种支架表面均呈纺锤形，铺展较大，两者形貌之间并没有明显的区别，见图2A。扫描电镜显示，细胞在两种支架均伸出很多伪足，使细胞在材料表面有较大的铺展，见图2B，这表明两种支架均有利于细胞的铺展和黏附。
CCK-8细胞增殖实验显示，两种支架上的细胞在第1，3，5天表现出持续增殖趋势，3组间细胞增殖无明显差异(P > 0.05)，见图2C，表明两种支架材料均不会对细胞的增殖趋势产生明显影响。活死细胞染色显示，两种支架上未见明显的死亡细胞，见图2D，表明两种支架材料均具有良好的生物相容性。

2.5 两种支架的成骨特性 qRT-PCR检测结果如图3A，B所示，相比Plate细胞培养板、对照支架，实验支架不仅显著增强了大鼠脂肪干细胞成骨基因骨钙素的表达，也增强了血管生成基因血管内皮生长因子的表达。免疫荧光染色检测骨钙素和血管内皮生长因子的蛋白表达，见图3C-F。

相比Plate细胞培养板、对照支架，实验支架显著增强了大鼠脂肪干细胞成骨蛋白骨钙素和成成血管蛋白血管内皮生长因子的表达。而对照支架上的细胞虽然在骨钙素的基因和蛋白水平也具有一定优势，但对血管内皮生长因子的基因和蛋白水平表达不能发挥积极作用。

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引言

自体骨移植之所以能够最有效地修复临界骨缺损，是因为其早期就能够建立血液微循环和骨传导构架[1-4]。以高分子材料和陶瓷类材料为主要研究对象的组织工程化骨材料，需要在机械性能、降解速度和诱导血管化成骨等多方面综合考虑[5]。3D打印聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架因其生物相容性、价格低、机械特征、可降解性、骨传导性等优点，被认为是理想的组织工程骨的构建基石[6-14]，但是早期血管化不足的问题一直是该复合支架无法在临床推广应用的主要原因[15]。

聚乳酸-羟基乙酸是理想的生物支架和药物载体，可溶于有机溶剂并与生物活性物质混合，通过冷冻干燥可去除有机溶剂，然后生物活性物质被混入聚乳酸-羟基乙酸中，通过聚乳酸-羟基乙酸的降解，生物活性物质被可控释放，并作用于细胞促进其分化[16-18]。羟基磷灰石的加入可以进一步改善支架的力学性能和骨传导性。

去铁胺是一种安全性高、不良反应小的铁离子螯合剂，临床上常用于治疗铁中毒和铁过量[19]。研究发现，去铁胺可以通过上调缺氧诱导因子1α信号通路支配的血管生成和成骨相关基因的表达，进而促进血管化成骨[20-22]。去铁胺已成功应用于多种载药支架，如聚己内酯[23]、聚(D，L-丙交酯)膜[24]、二氧化钛纳米管和聚乳酸-羟基乙酸等[25-26]，并促进了血管化成骨。

基于以上分析，实验将去铁胺和羟基磷灰石均匀混入聚乳酸-羟基乙酸均质溶液制备成3D打印墨水，采用低温沉积3D打印技术制备聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架结构。去铁胺被封装在聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石支架中，通过支架的可控降解去铁胺从支架中稳定释放，有利于平衡血管化骨生成与支架降解的关系。

因此，聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架在促进成骨和血管生成的双重作用下，可能具有修复骨缺损的长期疗效。聚乳酸-羟基乙酸的可降解性和可塑性，羟基磷灰石优越的力学性能和骨传导性，去铁胺的成骨成血管双重作用可优势互补，实现适用于骨缺损再生的血管化的3D打印支架材料构建。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

材料方法

1.1 设计体外细胞实验，单因素方差分析。
1.2 时间及地点实验于2020年1月至2021年3月在沧州医学高等专科学校科技实训中心完成。
1.3 材料聚乳酸-羟基乙酸[聚乳酸/聚乙醇酸=75/25，平均相对分子质量(Mw)≈21万，黏度= 1.22 dL/g]购自济南岱罡生物材料有限公司；羟基磷灰石(粒径≈15 μm)购自南京埃普瑞纳米材料有限公司；去铁胺甲磺酸盐购自百灵威科技有限公司；CCK-8试剂盒(Dojindo)；Ⅰ型胶原酶(BioFroxx)；RNA提取试剂盒(Fastagen)；反转录酶(Toyobo)；Alexa Fluor 488、骨钙素(Abcam)；血管内皮生长因子(Invitrogen)；鬼笔环肽(Denver)；胎牛血清(Solarbio)；TRIzol试剂(Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，USA)；低温3D打印机上(BP11，上普生物技术有限公司)；酶标仪(SYNERGY H1，BioTek，USA)；扫描电子显微镜(Regulus8100， Hitachi)。
1.4 实验方法
1.4.1 支架制造根据预先设计的三维结构模型，在低温3D打印机上制备了3D打印的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石(对照支架)、聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架(实验支架)。首先将聚乳酸-羟基乙酸溶解在1，4-二氧六环中形成均匀的500 g/L溶液，然后与羟基磷灰石和去铁胺混合，聚乳酸-羟基乙酸、羟基磷灰石及去铁胺的质量比为10∶6∶0.002，用磁力搅拌器搅拌聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺混合物，形成均匀的液体糊状物。将制备好的液体糊状物加热到45 ℃，然后将3D打印平台温度设置为-30 ℃，以18 mm/s的速度制备尺寸为2 cm×2 cm×0.2 cm的支架。在-20 ℃冰箱中保持复合支架的形态，并缓慢挥发1，4-二氧六环，通过真空冷冻干燥将1，4-二氧六环完全去除。聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石的支架(对照支架)制备过程同聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架，但不需加入去铁胺。
1.4.2 支架特征研究用电子照相机对两种支架拍照，并用扫描电子显微镜对其表面特征进行表征。
1.4.3 支架体外降解实验将两种支架置于PBS中，在37 ℃恒温下100 r/min持续震荡，进行支架的体外降解。每周更换一次新鲜的PBS，测定PBS的pH值，以第0周为基线计算pH值的变化。每周称量支架质量，持续8周，以第0周为基线计算支架质量下降情况。质量下降(%)=mt/m0×100%，m0和mt分别为降解前和降解后的支架质量。
1.4.4 支架去铁胺释放实验将聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架置于PBS中，在37 ℃恒温下100 r/min持续震荡，在指定的时间点向溶液中加入足量FeCl3，利用酶标仪在485 nm波长时测量每孔的吸光度值。根据去铁胺标准曲线计算去铁胺累计释放量。
1.4.5 大鼠脂肪干细胞提取大鼠脂肪干细胞取自1只雄性SD大鼠，4-6周龄，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，动物合格证编号：SCXK-(京)2016-0006，SPF级。取大鼠腹股沟部分的皮下脂肪组织，置于含100 U/mL青霉素和100 mg/L链霉素的PBS中洗涤2次，并用无菌剪刀剪碎成0.1 cm×0.1 cm×0.1 cm大小的脂肪块。之后，将2倍体积0.1%的Ⅰ型胶原酶酶添加到脂肪块中，并在37 ℃恒温摇床消化1 h，1 000 r/min离心5 min获得脂肪干细胞，利用含体积分数10%胎牛血清、1%双抗的低糖DMEM培养液培养细胞，待细胞80%融合时进行传代。实验使用第3-5代细胞。
1.4.6 细胞骨架观察将2×104个第3代大鼠脂肪干细胞在两种支架上培养48 h，然后用40 g/L多聚甲醛溶液固定细胞10 min，X-100通透细胞10 min，5%BSA溶液封闭细胞30 min，鬼笔环肽孵育细胞1 h，DAPI孵育细胞10 min。最后，利用蔡司LSM800荧光倒置显微镜采集大鼠脂肪干细胞(骨架和核)的荧光图像。
为进一步观察大鼠脂肪干细胞在两种支架上的形貌，培养48 h后以PBS冲洗3次，2.5%戊二醛固定隔夜，分别用体积分数30%，50%，70%，80%，90%，95%，98%和100%的乙醇进行逐级脱水，冷冻干燥机冷冻干燥2 h，最后在Regulus8100扫描电子显微镜下观察细胞的形态。
1.4.7 细胞增殖实验将两种支架置于24孔板中，将2×104个大鼠脂肪干细胞接种于支架表面，培养第1，3，5天时，将10%体积的CCK-8溶液加入培养板并孵化2 h。利用酶标仪在450 nm波长时测量每孔的吸光度值。
1.4.8 活死细胞染色将两种支架置于24孔板中，将2×104个大鼠脂肪干细胞接种于支架表面，培养48 h后，利用活/死细胞染色试剂盒进行细胞染色，并观察支架上的细胞活力。Calcein-AM染色活细胞为绿色，PI染色死细胞为红色。
1.4.9 定量反转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测将两种支架置于24孔板中，将2×104个大鼠脂肪干细胞接种于支架表面，培养14 d。按照制造商说明，使用TRIzol试剂从细胞中提取总RNA。用纳米分光光度计(Quawell)测定RNA纯度和浓度。采用qRT-PCR对内参基因β-actin和血管内皮生长因子、骨钙素基因进行分析。内参基因为β-actin，实验使用的引物序列为(5’-3’)：血管内皮生长因子，F：CTA CCT CCA CCA TGC CAA GT，R：CTC GAT TGG ATG GCA GTA GC；骨钙素，F：CAG ACA AGT CCC ACA CAG CA，R：CAG ACA AGT CCC ACA CAG CA；β-actin，F：CCT CTA TGA CAA CAC AGT，R：AGC CAC CAA TCC ACA CAG。
1.4.10 免疫荧光分析将第3代大鼠脂肪干细胞接种在两种支架上培养14 d后，免疫荧光分析血管内皮生长因子、骨钙素蛋白的表达。40 g/L多聚甲醛溶液固定细胞10 min，X-100通透细胞10 min，5% BSA溶液封闭细胞30 min；4 ℃用一抗骨钙素和血管内皮生长因子孵育细胞过夜，使用Alexa Fluor 488标记的二抗分别对骨钙素和血管内皮生长因子进行染色；PBS洗净二抗后，鬼笔环肽孵育细胞1 h，DAPI孵育细胞10 min；利用蔡司LSM800荧光倒置显微镜采集染色细胞图像，利用Image J软件进行免疫荧光定量。
1.5 主要观察指标两种支架对大鼠脂肪干细胞增殖、成骨与成血管的影响。
1.6 统计学分析数据以x±s表示。采用GraphPad software软件进行单因素方差分析。

讨论

3D打印技术的主要优势在于可制备个性化外形和可控孔隙结构的支架材料[27]，理想的3D打印支架应尽可能模仿细胞外环境[28]，一般认为孔径> 100 μm为大孔径，可为细胞黏附、新血管形成和骨内生长提供空间和隧道[29-31]，可通过允许血管形成及营养物质的运输直接促进成骨，是骨组织再生的理想选择。很多研究表明，孔径在300-500 μm的多孔支架具有良好的生物相容性和成骨潜能[32-34]。此次实验扫描电镜显示，3D打印的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石、聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架可形成规则且均匀的大孔结构，孔径为510 μm左右；同时，聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架模拟了天然骨成分，羟基磷灰石均匀分布在聚乳酸-羟基乙酸基体中，支架中的聚乳酸-羟基乙酸在骨中起胶原基质的作用，为成骨提供结构支撑。随着支架的降解，两种支架出现缓慢稳定的质量丢失，这个结果表明在支架中加入羟基磷灰石可以更好地稳定聚合物基体。支架的质量损失伴随着聚乳酸-羟基乙酸酸性副产物的释放，羟基磷灰石的碱性产物缓冲了聚乳酸-羟基乙酸的酸性副产物，使支架材料周围保持中性环境，pH值始终稳定在7.1-7.4，为细胞爬行、细胞黏附和成骨分化提高良好的环境。3D打印的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石、聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架在体外降解过程中支架表现出相对稳定的多孔结构和形状，并保持了至少8周，没有出现变形和裂纹，这有利于新骨形成过程中的营养和结构支持。

以往研究结果表明，去铁胺可以通过上调缺氧诱导因子1α信号通路支配的血管生成和成骨相关基因的表达，进而促进血管化成骨。去铁胺通常通过口服或静脉注射全身给药，但其半衰期较短，难以维持局部骨缺损修复所需的最佳药物剂量，去铁胺结合可降解支架达到药物缓释可能是解决此问题的有效办法[25]。研究表明，多种载药支架如聚己内酯[23]、聚(D，L-丙交酯)膜[24]、二氧化钛纳米管和聚乳酸-羟基乙酸等[25-26]，能够有效负载并释放去铁胺。然而，上述研究中去铁胺均为负载于支架表层或滴加到材料表面[23-26]，易受到体外敏感环境和体内酶降解的影响而导致难以获得稳定和长期的释放，对于大块组织工程骨内部的血管化促进作用有限，难以获得长效的修复作用。此次实验将去铁胺作为打印墨水混合在聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石基体材料中，去铁胺被包覆在材料中，因此可以获得更加缓慢长期的释放；同时，整个打印过程保证低温环境，避免了高温环境可能导致的去铁胺活性丧失。此次实验结果表明，去铁胺在前2周释放较快，有利于在前期迅速构建血管化成骨，后期释放较为稳定，在8周内释放了75%左右，这表明去铁胺释放速度对维持长期的血管化成骨有望发挥更好的作用。

体外细胞实验验证了以上推论。细胞骨架染色和扫描电镜显示，两种支架均有利于大鼠脂肪干细胞的铺展和黏附。活死细胞染色和CCK-8细胞增殖实验显示两种支架上的细胞具有良好的生物相容性，去铁胺的添加不会改变聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石原本优越的生物学性能。分别利用qRT-PCR和免疫荧光检测大鼠脂肪干细胞在基因和蛋白水平的成骨和成血管分化能力，结果显示相比Plate细胞培养板、聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石支架，聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架在基因和蛋白水平增加了骨钙素和血管内皮生长因子的表达，而聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石支架虽然在骨钙素的基因和蛋白水平也具有一定优势，但对血管内皮生长因子的基因和蛋白表达不能发挥积极作用，表明去铁胺的添加可以有效提升成骨和成血管作用。

通过3D打印技术制备了一种具有潜在生物活性的复合聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架，从体外研究了该支架的生物安全性及成骨成血管诱导能力，结果证实了该支架有较大的孔径，拥有良好的生物相容性、较强的骨诱导性和血管诱导性。聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架是一种支架是一种很有前途的植入物，有望成为骨组织工程的理想去铁胺料，但去铁胺的最佳用药量、与骨再生匹配的聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石支架降解、体内成骨和成血管的效果以及聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石/去铁胺支架的安全性还有待进一步探讨。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

负载去铁胺聚乳酸-羟基乙酸/羟基磷灰石复合支架的血管化成骨

Desferrioxamine-loaded polylactic-co-glycolic acid/hydroxyapatite composite scaffold: vascularization and osteogenesis

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