Page 162 - 《精细化工》2023年第6期
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·1312· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
1.2.2 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的结构表征 BR / % W W t 100 (3)
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和性能测试 W 0
通过 FTIR、XRD 和 TGA 对 OSA/CNCs/PAM-GT 1.2.4 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的细胞相容
复合水凝胶组分间的相互作用进行检测和表征。在 性测试
FTIR 测试中,取少量样品与溴化钾放置于玛瑙研钵 先将 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶用照射强
中进行研磨压片后,利用傅里叶变换红外光谱仪在 度为 8 kGy 的钴 60 射线进行灭菌。以 24 孔组织培
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波数 4000~400 cm 处测定样品的红外谱图,分析其 养板作为模具,将灭菌后的水凝胶(0.10~0.22 g)
主要官能团的变化。XRD 测试是在 40 kV 和 100 mA 放置在 24 孔板中,并向其中加入 500 μL DMEM 细
下,以扫描速率 0.025(°)/s 在 2θ=5°~60°扫描范围测 胞培养基静置 12 h。利用体外培养人骨瘤 MG63 细
定样品的晶体结构。在 TGA 测试中,以升温速率为 胞来评定样品的生物性能。MG63 细胞经过复苏和
10 ℃/min、温度范围在 30~800 ℃条件下对样品进 在表面皿上的贴壁生长,将培养到 3~4 代的 MG63
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行热稳定性能测定,实验全程通 N 2 保护。 细胞以 5×10 个细胞/孔的密度接种到复合水凝胶材
采用扫描电子显微镜和压汞仪对 OSA/CNCs/PAM- 料上。同时,作为空白对照采用相同的方式将细胞
GT 复合水凝胶的形貌和孔隙结构进行表征。在 SEM 接种到无材料的 24 孔板中。添加细胞培养液,使每
测试中,样品被切割成边长约为 2 mm 的立方体, 孔培养基总量达到 500 μL。最后将孔板放置到含体
喷金后对复合水凝胶的横截面形貌进行观测。利用 积分数为 5% CO 2 的培养箱中于 37 ℃下培养。实验
压汞仪对多孔复合水凝胶材料的孔隙率进行测定。 中所用到的培养基采用体积分数为 90% DMEM、体
先将样品在 110 ℃条件下加热干燥去除物理吸附 积分数为 9%胎牛血清和体积分数为 1%的双抗(青
水,再将其放在样品盒内,调节压力使水银渗透到 霉素和链霉素,质量比为 1∶1)混合而成。实验过
每个孔内,测试结果经微电脑程序处理后得出。 程中每 2 d 更换一次培养液。
OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的机械性能通过万 细胞在材料上接种 2 d 后,将组织培养板中的
能材料试验机进行测试。测试样品的底面直径为 培养基用移液枪吸出,用 PBS 溶液冲洗 3 次后再用
18 mm,高为 10 mm。测试时,垂直于样品表面纵 质量分数为 2.5%的戊二醛溶液交联固定 20 min。再
向压缩,压缩速率为 5 mm/min,当材料压碎或其应 用超纯水冲洗经戊二醛固定负载细胞的水凝胶材
变大于 60%时停止。对于获取的应力-应变曲线,每 料,直至残留的戊二醛冲洗干净后于–50 ℃条件下
条曲线的线性最高点为该样品的压缩强度。 冷冻干燥 48 h。随后利用扫描电子显微镜来观察细
1.2.3 OSA/CNCs/PAM-GT 复合水凝胶的溶胀性与 胞在复合水凝胶表面的黏附情况以及 MG63 细胞的
生物降解性测试 形貌特征。
将复合水凝胶浸泡在 pH 7.4 PBS 溶液中放置于 细胞在复合水凝胶材料上的活性采用 CCK-8 试
37 ℃培养箱中孵育 2 h 后取出,用滤纸轻轻擦拭 剂盒来进行测定。更换(采用移液枪先将培养板里
材料表面后再进行称量,每组重复 3 次。每个时间 的培养基吸掉,再补充等体积的新鲜培养基)细胞
间隔的样品的溶胀率用 SR(%)来表示,具体计算 在材料上增殖 2 d 的培养基后,加入 50 µL 的 CCK-8
方法见式(2)。样品溶胀前后的质量分别记为 W O 试剂,再将其放置到 37 ℃、体积分数为 5% CO 2
(g)和 W S (g)。 的培养箱中培育 4 h。在 24 孔板中用移液枪吸取
W W 100 µL 的溶液到 96 孔板中,摇匀后,利用酶标仪
SR / % S O 100 (2)
W O 检测 450 nm 处的吸光度(OD)。利用碱性磷酸酶
准确称量 0.01 g 的溶菌酶放置在 50 mL 的烧杯 (ALP)试剂盒来检测细胞在材料上的分化情况。
中,用移液管移取 20 mL PBS 溶液(pH 7.4, 将培养了 7 d 细胞的复合水凝胶用 PBS 溶液清洗直
0.1 mol/L),配制成包含 10000 U/mL 溶菌酶的 PBS 至没有胎牛血清,即可定性为无培养基,加入质量
溶液。将称重的复合水凝胶(质量记为 W 0 ,g)浸 分数为 0.1%的 TritonX-100 溶液后放置于冰浴中裂
泡在此溶液中再放置到 37 ℃的培养箱中降解。分别 解。取 50 µL 的上清液到 96 孔板中,再加入 50 µL
在 7、14、21 d 时取出样品,用去离子水轻轻地清 ALP 显色试剂,用枪头吹打均匀。静置 30 min 后,
洗干净后将样品放在 110 ℃的烘箱中烘至恒重后进 加入 100 µL 的反应终止液(由 ALP 试剂盒提供)。
行称重,记为 W t (g)。通过测量样品的质量损失来 最后,利用酶标仪在 405 nm 处读取 OD 值来检测细
评估复合水凝胶的生物降解率(BR,%),具体的运 胞的分化情况。同时,将细胞在 24 孔组织培养板中
算方式见公式(3)。 的增殖或分化情况作为空白对照。用相对 ALP 活性