DOI:10.1016/j.biomaterials.2020.120237
植入物周圍的無菌性炎癥和骨溶解可引起無菌性松動，導致植入物失效。因此，骨科植入物的無菌性松動對于開發耐用且有效的植入物仍然是一個迫在眉睫的問題。本研究將一種常用的抗炎藥阿司匹林（ASA）負載于聚乳酸-乙醇酸（PLGA）中，通過靜電紡絲法在鈦表面構建納米纖維涂層。聚多巴胺（PDA）改性確保了納米纖維涂層對Ti的附著力。阿司匹林從納米纖維涂層中穩定持續釋放的時間長達60天。此類電紡PLGA@ASA納米纖維涂層可促進骨髓間充質干細胞（BMSCs）的增殖和成骨分化，并在體外抑制M1極化和RANKL誘導的巨噬細胞向破骨細胞分化。研究結果表明，這種長期釋藥的PLGA@ASA納米纖維涂層配方有望在抗炎和改善骨整合的雙重方向上有效解決無菌性松動的問題。值得注意的是，體內實驗表明，PLGA@ASA納米纖維涂層確實顯著提高了鈦植入體的骨整合能力，即使在磨損顆粒具有挑戰性的條件下，也能有效地抑制鈦顆粒誘導的植入體周圍的骨溶解。這項工作為使用PLGA@ASA-PDA-Ti解決雙向無菌性松動問題、開發持久有效的植入物提供了一種很有前途的方法。
圖1.（A）導致無菌性松動的惡性循環示意圖；（B-D）實驗示意圖。
圖2.（A1）PT和具有不同阿司匹林濃度的PLGA@ASA-PDA-Ti的宏觀照片；（A2）0％PLGA@ASA-PDA-Ti、（A3）5％PLGA@ASA-PDA-Ti、（A4）10％ASA@PLGA-PDA-Ti、（A5）15％PLGA@ASA-PDA-Ti和（A6）20％PLGA@ASA-PDA-Ti的SEM圖像；（B）具有五種不同濃度的PLGA@ASA-PDA-Ti的FTIR光譜；（C）在四種不同濃度下封裝PLGA@ASA-PDA-Ti；（D1）PDA-Ti的XPS光譜；（D2）PT和PDA-Ti的FTIR光譜。
圖3.（A）阿司匹林釋放曲線和（B）在PBS中，不同時間間隔下具有不同濃度的PLGA@ASA納米纖維涂層的SEM圖像。
圖4.BMSCs的細胞粘附和增殖行為：（A）孵育6小時和24小時后的激光共聚焦顯微圖像，比例尺：2μm，藍色熒光區域（DAPI染色）：細胞核，紅色熒光區域（若丹明B染色））：細胞質；（B）在第1天、第4天、第7天培養后使用CCK-8進行細胞增殖測定（*：p<0.05）。BMSCs在成骨培養基中培養14天后，（C）裂解細胞以進行Western印跡分析。使用ImageJ軟件分析成骨轉錄因子（RUNX2:D1，OSTERIX:D2），成骨分化標記物（ALP:E1，OSTEOCALCIN:E2，I型膠原:E3）和β-連環蛋白（F）的灰帶水平；（ns：p>0.05，*：p<0.05，**：p<0.01，***：p<0.001，****：p<0.0001）
圖5.（A）激光共聚焦顯微鏡圖像，顯示誘導24小時后RAW 264.7的形態，比例尺：2μm，藍色熒光區域（DAPI染色）：細胞核，紅色熒光區域（若丹明B染色）：細胞質。（B）誘導24小時后，LPS誘導巨噬細胞在不同底物上釋放TNF-α的濃度（ns：p>0.05，*：p<0.05，**：p<0.01，***：p<0.001，****：p<0.0001）。
圖6.BMMCs在破骨細胞分化培養基中孵育5天后的TRAP染色分析和破骨細胞基因表達：（A）TRAP染色圖像，比例尺：400μm。（B1）TRAP染色的定量分析-細胞數量；（B2）TRAP染色的定量分析-細胞面積；（C1）TRAP相對基因表達水平；（C2）CTSK相對基因表達水平；（C3）NFATc1相對基因表達水平。（ns：p>0.05，*：p<0.05，**：p<0.01，***：p<0.001，****：p<0.0001）。
圖7.（A）根據骨骼體積（BV）和組織體積中骨骼體積的百分比（BV/TV）對植入物周圍骨生成的代表性微型CT3D重建圖像和（B＆C）定量評估；（D）具有甲苯胺藍染色的代表性組織學圖像；（E）骨-植入物接觸（BIC）的值計算為組織學切片中與骨組織直接接觸的植入物周長的百分比；（F）生物力學拔出試驗的結果。（ns：p>0.05，*：p<0.05，**：p<0.01，***：p<0.001，****：p<0.0001）。
圖8.（A）基于鈦顆粒注射和鈦螺釘植入的股骨遠端分析，根據骨骼體積（BV）和組織體積中骨骼體積百分比（BV/TV）對植入物周圍骨生成的代表性微型CT3D重建圖像和（B＆C）定量評估。（ns：p>0.05，*：p<0.05，**：p<0.01，***：p<0.001，****：p<0.0001）。
