大鼠心肌细胞H9C2多元复合支架的制备及优选

作     者：刘婕 刘旭 朱小奕 LIU Jie;LIU Xu;ZHU Xiaoyi

作者机构：青岛大学附属医院心血管外科山东青岛266003 青岛大学环境科学与工程学院 

出 版 物：《精准医学杂志》 (Journal of Precision Medicine)

年 卷 期：2024年第39卷第4期

页      面：361-366页

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 10[医学] 

主　　题：羧甲基纤维素钠 壳聚糖 细胞外基质 组织工程 组织支架 肌细胞,心脏 

摘      要：目的制备大鼠心肌细胞H9C2的聚己内酯(PCL)/壳聚糖(CS)多元复合支架,并优选有利于H9C2细胞生长的支架。方法通过静电纺丝法制备PCL/CS支架(支架A)、PCL/CS/氧化锌(ZnO)支架(支架B)、PCL/CS/ZnO/碳纳米管(CNTs)支架(支架C)三种多元复合支架,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、拉曼光谱测试等方法验证支架制备是否成功,采用电镜观察及拉伸应力、水接触角、电导率、膨胀率检测等方法评估三种支架的理化特性,采用DAPI染色、电镜观察、CCK-8实验等方法评估三种支架的生物相容性。结果XRD、FTIR、TG、拉曼光谱测试结果显示三种支架制备成功。电镜观察结果显示支架C的纤维直径显著长于支架A、B(F=73.050,t=8.724、9.747,P0.05);拉伸应力测试结果显示支架B的拉伸应力显著高于支架A、C(F=13.833,t=3.641、3.802,P0.05);水接触角检测结果显示三种支架皆亲水;电导率测试结果显示支架B、C的电导率显著高于支架A(F=798.780,t=32.155、30.048,P0.05);膨胀率测试结果显示,在PBS缓冲液中浸泡后,支架A第5小时膨胀率显著高于第0.5小时(F组内=53.103,P0.05),支架C在第2~5小时中各时间点膨胀率显著高于第0.5小时(F组内=103.748,P0.05);在第0.5~4小时中各时间点,支架A膨胀率显著高于支架B、C,在第0.5~2小时中各时间点,支架B膨胀率显著高于支架C(F组间=35.226~162.448,P0.05)。DAPI染色及电镜图像结果显示,在三种支架上培养96 h以后,支架B、C表面H9C2细胞数量较支架A增多。CCK-8实验结果显示,支架A、B、C表面H9C2细胞在第18小时~第5天中各时间点的吸光度值均显著高于第12小时(F组内=37.159~67.083,P0.05);在第12小时~第5天各时间点,支架C表面H9C2细胞的吸光度值均显著高于支架A、B(F组间=26.039~80.994,P0.05)。结论大鼠心肌细胞H9C2的多元复合支架符合细胞外基质特征,能够支持心肌细胞生长,其中PCL/CS/ZnO/CNTs支架显示出较高的生物相容性,比纯PCL/CS支架在心脏组织工程中更具应用潜力。