具有梯度孔结构特征的聚己内酯多孔支架的3D打印制备及表征

软骨组织工程生物支架材料的内部结构(如孔结构)对于细胞行为有着重要影响。3D打印技术可以实现对支架结构的精确控制。聚己内酯(poly(ε-caprolactone),PCL)是广泛应用的组织工程支架材料,具有良好的生物相容性,支持多种细胞的黏附、增殖和基质分泌。3D打印制备的PCL多孔支架包含相邻三部分,每部分由六层纤维堆积,相邻两层的纤维夹角分别为30、45和60°,而同层中纤维间距为分别为450、400和300μm;力学性能测试梯度支架的杨氏模量在47 MPa左右,与天然软骨组织20 MPa相匹配;微断层扫描和扫描电镜观察支架表面和内部形貌的结构特征,Image J软件对支架特征参数进行量化分析。支架表面和内部形貌规整,呈现孔结构梯度分布,具有良好的孔连通性和57%左右的孔隙率,孔径梯度大小为342~747μm。经细胞接种培养后,应用扫描电镜、CCK8检测和死活染色方法分析支架材料对细胞生长及活性的影响。梯度支架能够很好地支持细胞生长和活性。研究通过对支架材料的设计和制备为软骨组织工程研究奠定了基础。