细菌纳米纤维素-壳聚糖-明胶-羟基磷灰石复合支架在骨组织工程中的应用研究

来自某研究团队的研究人员通过生物合成方法，成功制备了具有优异物理和生物特性的细菌纳米纤维素(BNC)复合支架。该研究通过添加壳聚糖(CS)、明胶(GT)和羟基磷灰石(HAp)，显著改善了支架的三维多孔结构、机械性能和生物活性。实验表明，含0.1%-0.2% HAp的BNC-CS-GT-HAp支架具有384.5-498.7μm的孔径和66.0%-81.4%的孔隙率，能促进MC3T3-E1细胞的吸附、增殖和矿化，为骨组织再生提供了理想平台。

　　

这项突破性研究展示了一种创新的骨组织工程支架材料。通过利用木醋杆菌(Acetobacter xylinum)的生物合成能力，研究人员成功将细菌纳米纤维素(BNC)与壳聚糖(CS)、明胶(GT)和羟基磷灰石(HAp)复合，构建出具有理想特性的三维多孔支架。

这种BNC-CS-GT-HAp复合支架展现出独特的结构优势：表面孔径384.5-457.4μm，内部孔径467.5-498.7μm，孔隙率高达66.0%-81.4%。特别值得注意的是，添加0.1%-0.2%(w/v)的HAp显著提升了支架的压缩强度(MPa)、热稳定性和抗菌性能。

在模拟体液中进行21天的生物矿化实验证实，支架表面形成了类骨磷灰石，其Ca/P比达到1.65-1.69。体外实验更令人振奋：MC3T3-E1细胞在支架上表现出优异的吸附、粘附和增殖能力，同时显著促进了碱性磷酸酶(ALP)活性和细胞外基质(ECM)矿化。培养21天后，接种细胞的支架压缩强度明显优于未接种细胞的对照组。

这些发现表明，BNC-CS-GT-HAp复合支架不仅具有良好的骨传导性，更为骨组织再生工程提供了极具前景的研究平台，为后续转化研究和体内实验奠定了坚实基础。