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3D生物打印制备GelMA--MSCs支架修复兔软骨缺损的实验研究
摘要：软骨缺损是临床上常见的骨关节疾病之一，传统的修复方法效果有限。本研究利用3D生物打印技术制备GelMA-MSCs支架，用于兔软骨缺损的修复。结果表明，GelMA-MSCs支架可以促进软骨细胞增殖和分化，并且有效修复了兔软骨缺损。
关键词：3D生物打印；GelMA-MSCs支架；软骨缺损；兔
引言
软骨缺损是由于疾病、创伤或退行性改变等引起的软骨组织的损伤或破坏，临床上常常导致疼痛、功能障碍和炎症反应等问题。传统的修复方法包括软骨移植、自体软骨细胞培养和干细胞移植等，然而这些方法存在一定的局限性，如供体不足、细胞易损伤等。
3D生物打印技术是一种近年来发展迅速的新兴技术，可以用于制备具有复杂形状和微观结构的生物组织工程支架。GelMA是一种咔哒类生物可降解材料，具有良好的生物相容性和可调控性。干细胞在支架中起到促进细胞增殖和分化的作用，可有效促进软骨细胞的再生和修复。
本研究旨在制备GelMA-MSCs支架，并评价其在兔软骨缺损修复中的应用效果。
材料与方法
1.制备GelMA-MSCs支架
将GelMA和悬浮的多能干细胞（MSCs）混合，并在UV照射下形成固态支架。支架的孔洞大小为500-800μm，形成微观结构。
2.兔软骨缺损模型的建立
选择健康成年白兔，制作兔软骨缺损模型。通过开放性手术，在后股骨髁下方制作直径为5mm的软骨缺损。
3.GelMA-MSCs支架的植入
在缺损处植入GelMA-MSCs支架，固定在软骨组织周围。
4.观察和分析
术后1、4、8和12周，取材观察组织学变化和软骨再生，并通过免疫组织化学、免疫荧光染色和PCR等方法对软骨细胞的增殖和分化进行评价。
结果与讨论
GelMA-MSCs支架成功制备，并在兔软骨缺损修复中应用。术后观察结果显示，支架植入后的软骨缺损区域出现了明显的软骨再生情况。组织学观察显示，软骨细胞在支架中呈现胶状分布，有明显的分化迹象。免疫组织化学和免疫荧光染色结果显示，GelMA-MSCs支架可以促进软骨细胞的增殖和分化。PCR结果显示，支架组的软骨细胞基因表达水平较高，与对照组相比显著增加。
结论
本研究证明，GelMA-MSCs支架可以促进软骨细胞的增殖和分化，并有效修复了兔软骨缺损。这为软骨缺损的治疗提供了新的思路，也为3D生物打印技术在骨关节疾病治疗中的应用提供了参考。
参考文献
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