退行性关节炎是一种常见病,是引起关节疼痛的主要原因之一。该病的发生常与损伤、过度负重、感染或炎症引起关节软骨破坏及软骨下骨坏死有关,其主要表现为关节肿痛,患者行动不便,直接影响患者的生活质量。本病与年龄相关,40岁以前很少发病,随着年龄的增长,发病率逐渐增加,70岁以上的人多数患有退行性关节炎。而随着中国老年化程度的加剧,退行性关节炎的发病也越来越普遍,其治疗也越来越受到人们的关注。退行性关节炎主要是软骨的病变或损伤引起的,因此其治疗的目标是软骨组织的修复。由于关节软骨组织缺少血管系统、淋巴系统和神经支配,损伤后自行修复能力很差,当损伤直径大于4mm时不能自行修复。组织工程提供了一种组织再生的技术手段,将改变外科传统的以创伤修复创伤的治疗模式,迈入无创伤修复的新阶段。为了更好地修复损伤软骨组织,软骨组织工程也应用而生。在本研究中,以生物反应器能培养细胞为实验前提。分别比较聚丙烯中空纤维、聚砜中空纤维和PLA长丝的力学性能,选取聚丙烯中空纤维作为纬纱,PLA长丝作为经纱和Z纱织造三维组织工程支架。测试聚丙烯中空纤维和PLA长丝的水接触角和它们在培养细胞前后表面的物理和化学变化,表明聚丙烯中空纤维和PLA长丝可以用于软骨细胞培养。为了实现软骨细胞在支架上生长,搭建了循环系统,并测试了密封胶对软骨细胞的毒性,表明循环系统适宜软骨细胞的生长。通过SEM观察并测量聚丙烯中空纤维表面微孔,再经过葡萄糖溶液、尿素溶液、乳酸溶液和血清(FBS)在支架中的循环渗透表明不同大小的分子可以通过微孔而细胞无法通过,即聚丙烯中空纤维具有选择渗透性,而且不同大小分子通过微孔具有同时性,与分子大小无关。采用三维织造的方法构筑软骨组织工程支架,内嵌选择渗透型中空纤维作为血运通道,力求实现软骨组织的内循环。为了模拟并比较软骨细胞在体内的生长,分别在有无循环系统的支架上种植软骨细胞,观察其增殖和分布状况。通过MTS试验,可以发现软骨细胞在有循环系统的支架上的增殖明显优于无循环系统;通过激光共聚焦扫描显微镜扫描支架,发现细胞大部分附着在PLA长丝上,聚丙烯中空纤维上有少量细胞附着。因此,在循环系统中中空纤维有效地充当了血运通道实现了内循环,明显促进了软骨细胞在支架上的增殖。