DOI:10.1186/s13065-020-00711-4
聚乳酸(PLA)是一種熱塑性且可生物降解的聚酯,主要來源于可再生資源,如玉米淀粉、木薯淀粉和甘蔗。然而,PLA僅溶于四氫呋喃、二氧六環、氯化溶劑和加熱的苯等少量溶劑。可溶解PLA的溶劑非常有限,這也給靜電紡絲技術制備聚乳酸納米材料帶來了巨大的挑戰。通常,電紡聚合物材料在保持其生物降解性和生物相容性的同時,還具有高孔隙率和復雜幾何結構等獨特性能。在這項研究中,通過將各種納米纖維靜電紡絲在具有相同化學組成的自旋涂層薄膜上,開發了一種由PLA納米纖維與包封的紫杉醇組成的新型抗癌藥物遞送系統。該方法旨在促進PLA基納米纖維與其各自的膜之間的牢固結合,以改善細胞培養過程中在波動的理化環境內的緩釋性能和復合纖維的穩定性。通過掃描電子顯微鏡、傅立葉變換紅外光譜儀和水接觸測量分別研究了負載在聚合物膜上的PLA/紫杉醇納米纖維,以測定其表面形態、纖維直徑、分子振動模式和潤濕性。此外,還評估了在不同紫杉醇負載下,PLA/紫杉醇納米纖維在各自旋涂層薄膜上對人結直腸癌細胞(HCT-116)的殺傷能力。更重要的是,MTT分析表明,不管紫杉醇的濃度如何,HCT-116的生長都可以通過從PLA/紫杉醇納米纖維中長期釋放紫杉醇而得到有效抑制。將基于PLA納米纖維薄膜的紫杉醇長效緩釋系統轉化為植入式藥物遞送貼片在術后癌癥根除中具有廣闊的應用前景。
圖1.在相同成分的薄膜上靜電紡絲制備紫杉醇混合PLA納米纖維的實驗研究
圖2.HCT-116培養物的光密度比與培養基中紫杉醇濃度的關系
圖3.電紡PLA/紫杉醇混合納米纖維的形貌
圖4.電紡PLA/紫杉醇混合納米纖維的平均直徑。從SEM的每個圖像中至少隨機選擇30根纖維
圖5.不同紫杉醇濃度的電紡PLA層膜的FTIR光譜
圖6.PLA/紫杉醇混合納米纖維的接觸角。所有照片均為納米纖維上的水滴圖像
圖7.在純PLA膜和納米纖維培養基中培養的HCT-116的MTT分析。光密度為log10(入射光強度/透射光強度),光密度比為OD特定組/OD對照
圖8.在含有PLA納米纖維和不同濃度紫杉醇的培養基中培養的HCT-116的MTT分析。光密度為log10(入射光強度/透射光強度),光密度比為OD特定組/OD對照
圖9.在PLA或PLA/PTX50%納米纖維膜上培養的HCT-116的100X光學圖像
圖10.在浸入PLA/紫杉醇混合納米纖維的培養基中培養的HCT-116在細胞周期(接種后24小時)不同階段的百分比