实验动物：健康SPF级雄性SD大鼠10只，体质量280-320 g

支架的动物体内植入实验：无菌状态下采用5%戊巴比妥(35 mg/kg)腹腔注射麻醉10只大鼠，麻醉起效后于大鼠右侧下颌区备皮，碘伏消毒、铺巾，术区皮下注射含1∶100 000肾上腺素的2%利多卡因；在平行下颌骨下缘上作1.0-1.5 cm切口，皮下组织分层切开后钝性分离暴露出下颌骨，在生理盐水灌注配合下，使用直径5 mm的环骨钻制备直径为     5 mm的圆形全层骨缺损，生理盐水冲洗术区，实验组植入支架，空白组不放任何材料，组织内伤口采用5-0缝合线分层缝合。术后连续3 d使用青霉素钠(40×104 U/kg)肌肉注射抗感染，并密切观察大鼠生命状态。

大鼠肝、肾功能检测和肝肾脑组织学分析：术后第4周固定大鼠，在非麻醉状态下行尾静脉采血，收集血液样本分别检测以下指标：血清白蛋白、血清球蛋白、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、肌酐、尿素氮。大鼠采血后采用二氧化碳窒息法行安乐死，分别回收两组动物肝、肾、脑组织，于多聚甲醛中固定24 h，标本经梯度乙醇脱水、二甲苯透明和石蜡包埋后，使用石蜡切片机制作厚度为5 μm的组织切片，进行苏木精-伊红染色，正置显微镜下观察组织学变化。

大鼠下颌骨苏木精-伊红染色：术后第4周大鼠安乐死后，剔除下颌区相关软组织后暴露支架植入缺损区，观察支架植入后缺损愈合情况；下颌骨后经多聚甲醛固定24 h后，通过10%EDTA进行脱钙，常规制作厚度为5 μm的切片，进行苏木精-伊红染色，正置显微镜下观察缺损区新生骨组织形成。 

信息来源：3D打印明胶/海藻酸钠/58S生物玻璃骨缺损修复支架的生物安全性评价

中国组织工程研究, 2022, 26(4): 521-527.

背景：

在组织工程开发的多种生物材料中,明胶、海藻酸钠和58S生物活性玻璃在骨缺损修复中具有良好的生物相容性、适宜的降解性及较佳的成骨诱导性。

目的：通过3D打印技术制备明胶/海藻酸钠/58S生物活性玻璃支架,研究其体外性能及生物安全性。

方法：

将明胶、海藻酸钠和58S生物活性玻璃与去离子水混合并搅拌均匀作为打印墨水,通过3D打印技术完成支架的制备,交联后冻干。

(1)体外实验:采用扫描电镜和万能材料试验机检测支架的形态特征和抗压强度;将支架浸入模拟体液中16周,观察其降解速率;采用支架浸提液培养L929细胞3 d,观察细胞形态与生长状况;将支架与大鼠骨髓间充质干细胞共培养0,7,14,21 d,利用CCK-8法检测细胞增殖,DAPI染色观察细胞的黏附与存活,RT-PCR检测成骨相关基因的表达；

(2)体内实验:在10只SD大鼠右下颌骨制备直径5 mm的全层骨缺损,实验组5只植入支架,空白组5只未植入支架,术后4周进行肝、肾功能检测、肝肾脑组织学与骨缺损区组织学观察。

结果与结论：

(1)体外实验:扫描电镜显示支架表面粗糙,呈蜂窝状结构;支架的平均杨氏模量为272.33 MPa;浸泡于模拟体液中前6周时,支架降解较快且速度均匀,第6周后降解速率减慢,仍大致保持均一的降解速率,在16周时降解率达18%;倒置显微镜显示,L929细胞在支架浸提液中生长良好,形态结构完好;随着培养时间的延长,骨髓间充质干细胞的增殖率增加;DAPI染色显示,骨髓间充质干细胞黏附于支架表面生长,由开始的堆积生长逐渐爬行及向四周扩展;RT-PCR检测显示,支架可促进骨髓间充质干细胞骨形态发生蛋白2、骨钙素、RUNX2 mRNA的表达；

(2)体内实验:实验组支架植入后未影响大鼠肝、肾功能,未造成肝、肾和脑组织的病理损害;下颌骨骨缺损标本苏木精-伊红染色显示,实验组支架未完全降解,新生骨连接宿主骨与余留支架,新生骨组织周围可见少量成骨细胞浸润及炎性细胞浸润,空白组宿主骨边缘见少量新生骨及大量纤维组织；

(3)结果表明,3D打印明胶/海藻酸钠/58S生物活性玻璃骨缺损修复支架的细胞相容性良好,无明显细胞毒性及组织毒性,具有良好的生物安全性。