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磷酸三钙壳聚糖水凝胶改性对牙髓干细胞生长与(3)
2 结果 Results
2.1 扫描电镜观察水凝胶材料的内部结构和形貌 扫描电镜下可观察到不同组分比例的水凝胶材料皆呈孔隙层网状结构,单纯壳聚糖水凝胶材料表面光滑,孔洞裂隙较大,且大小不均匀,孔隙直径为(515.) μm;壳聚糖+0.5%β-磷酸三钙水凝胶材料表面粗糙度较壳聚糖水凝胶材料增加,孔隙大小较为均匀,孔隙之间相互连通,孔隙直径为(187.) μm;壳聚糖+1%β-磷酸三钙水凝胶材料表面粗糙度继续增加,孔隙大小较为均匀,孔隙之间相互连通,孔隙直径为(174.) μm;壳聚糖+2%β-磷酸三钙水凝胶材料表面最为粗糙,孔隙大小较为均匀,孔隙之间相互连通,孔隙直径为(182.) μm,见图1,表1。
表1 |不同β-磷酸三钙含量水凝胶的孔径 (±s,n=10,μm)Table 1 | Pore size of the hydrogel with different β-tricalcium phosphate ratios表注:与其余3 组比较,aP< 0.05材料 孔径壳聚糖水凝胶 515.壳聚糖+0.5%β-磷酸三钙水凝胶 187.壳聚糖+1%β-磷酸三钙水凝胶 174.壳聚糖+2%β-磷酸三钙水凝胶 182. F 值 15.26 P 值 < 0.001
SPSS 分析显示4 组材料方差不齐,P< 0.05,因此使用Welch 稳健方差分析,结果显示组间差异有显著性意义(P<0.001),即至少有2 组间的孔径大小差异有显著性意义,进一步使用Dunnett’s T3 进行组间两两多重比较后发现:壳聚糖+0.5%β-磷酸三钙水凝胶、壳聚糖+1%β-磷酸三钙水凝胶组和壳聚糖+2%β-磷酸三钙水凝胶组之间水凝胶孔径大小差异无显著性意义,壳聚糖水凝胶组与上述3 组比较差异有显著性意义(P< 0.05)。
2.2 孔隙率 经统计学分析如下:LEVENE 检验方差齐性,P=0.266;单因素ANOVA 分析,F=2.368,P=0.147,差异无显著性意义,即β-磷酸三钙的添加与否并不影响该水凝胶材料较高的孔隙率,见表2。
表2 |不同β-磷酸三钙含量水凝胶的孔隙率 (±s,n=3,%)Table 2 |Porosities of the hydrogel with different β-tricalcium phosphate ratios材料 孔隙率壳聚糖水凝胶 81.壳聚糖+0.5%β-磷酸三钙水凝胶 77.壳聚糖+1%β-磷酸三钙水凝胶 83.壳聚糖+2%β-磷酸三钙水凝胶 87. F 值 2.368 P 值 0.147
2.3 水凝胶材料浸提液中的钙含量 电感耦合等离子体发射光谱法检测结果显示,壳聚糖水凝胶组浸提液中钙含量在4个时间没有明显变化,检测到的是培养基中所含有的钙,而另外3 组添加β-磷酸三钙的水凝胶浸提液中除了含有培养基中的钙之外,其游离钙含量随着时间增加逐渐增加,且β-磷酸三钙比例越高的培养基中游离钙的含量越高,见图2。
2.4 人牙髓干细胞的鉴定结果 流式细胞术结果显示,人牙髓干细胞大量表达了间充质干细胞的标记物,其中CD44、CD90、CD29 阳性表达率分别为99.82%,98.18%,99.83%;内皮细胞标记物少量表达,CD105 阳性表达率为27.01%;造血干细胞标记物不表达,CD34 阳性表达率为0.16%,CD45阳性表达率为0.57%,均<1%,见图3。成骨诱导液中培养21 d 后,茜素红染色可见矿化结节,说明分离培养的人牙髓干细胞具有向成骨细胞分化的能力,见图4。
2.5 人牙髓干细胞在水凝胶上的活力 SPSS 分析结果显示:为探讨时间和组别对细胞增殖性的协同作用,进行单因素重复测量的方差分析,首先进行球形检验发现MauchlyW=0.328,P> 0.05,因此接受球形对称的原假设,结果显示时间因素对细胞增殖的影响差异有显著性意义(F=89.049,P< 0.001),而组别和时间的交互作用对细胞增殖的影响不显著(P> 0.05)。利用S-N-K 检验方法验证组别之间增殖的差异,发现空白对照组、单纯壳聚糖组、壳聚糖+0.5%β-磷酸三钙组、壳聚糖+1%β-磷酸三钙组、壳聚糖+2%β-磷酸三钙组之间差异无显著性意义(P> 0.05),说明水凝胶对细胞的增殖没有影响,说明其具有良好的生物相容性,见表3 和图5。
表3 |不同时间点人牙髓干细胞在各种水凝胶上的细胞活力比较(±s,n=3,×105RLU)Table 3 |Comparison of cell viability of human dental pulp stem cells on different hydrogels at different time points表注:与第1 天比较,aP< 0.05;与第3 天比较,bP< 0.05;与第5 天比较,cP< 0.05;d交互效应组别 时间 F 值 P 值第1 天 第3 天 第5 天 第7 天空白对照组 1. 5. 10. 14. 16.815 0.001壳聚糖水凝胶组 2. 5. 11. 14. 154.875 0.000壳聚糖+0.5%β-磷酸三钙水凝胶组2. 5. 13. 16. 16.112 0.001壳聚糖+1%β-磷酸三钙水凝胶组2. 7. 15. 15. 13.507 0.002壳聚糖+2%β-磷酸三钙水凝胶组2. 5. 15. 16. 27.859 0.000 F 值 1.943 0.553 3.160 0.280 0.655d 0.780d P 值 0.180 0.702 0.064 0.884
2.6 人牙髓干细胞在水凝胶材料上的成骨能力 茜素红染色显示:第14 天时,空白对照组未见红染;壳聚糖组可见红染,说明有钙离子沉积,但未见典型的钙化结节;壳聚糖+β-磷酸三钙水凝胶组均可见成团的钙化结节形成,且结节多形成于β-磷酸三钙沉积的部位。第21 天时,空白对照组未见红染;壳聚糖组出现红染的钙化结节;壳聚糖+β-磷酸三钙水凝胶组均可见成团的钙化结节形成,见图6。
文章来源:《煤矿现代化》 网址: http://www.mkxdh.cn/qikandaodu/2021/0717/1457.html
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