DOI:10.1038/s41598-020-75454-2
本研究旨在開發一種含姜黃素和阿司匹林的不對稱引導骨再生（GBR）膜。使用靜電紡絲技術制備了該類型的膜，然后通過常規方法對其進行了理化表征。采用紫外分光光度法測定了所制備膜中阿司匹林的釋放度。研究者對膜的抗菌活性進行了評估。此外，還評估了所制備的膜對牙髓干細胞（DPSCs）的生物相容性和成骨分化的體外影響，并通過組織學方法評估了膜在犬雙側頜骨缺損處的體內骨再生能力。表征結果表明，該研究制備的膜具有單分散的納米級纖維、均勻的網狀形貌、負表面電荷，且可作為阿司匹林的緩釋平臺。該膜還顯示出對所有受試細菌的抗菌作用。不對稱膜中姜黃素和阿司匹林的存在增強了在轉錄和翻譯水平上的成骨潛能。動物試驗結果表明，僅28天后，試驗區域就完全被新骨填充，而市售膜區域仍然是空的。實驗側的新骨區域上方也有一個軟組織層。研究者建議可以將本研究所制備的膜用作GBR膜，以防止軟組織占據GBR手術中的骨缺損。此外，這種新型GBR膜的抗菌活性和骨愈合功效有益于手術的進行，同時還可以促進骨再生。
圖1.所制備膜的照片。
圖2.所制備膜的尺寸分布：（a）阿司匹林負載PLGA納米顆粒，（b）納米纖維不對稱膜（CCNFs側），（c）納米纖維不對稱膜（PACNFs側）。
圖3.所制備膜的顯微圖像：（A）阿司匹林負載PLGA納米顆粒，（B）不對稱膜（CCNFs側），（C）不對稱膜（PACNFs側），（D）TEM圖像顯示在CNFs側的基質中存在PANPs。
圖4.所制備材料的ζ電位；（a）阿司匹林負載PLGA納米顆粒（PANPs），（b）納米纖維不對稱膜（CCNFs側），（c）納米纖維不對稱膜（PACNFs側）。
圖5.阿司匹林、PLGA、阿司匹林負載PLGA納米顆粒、姜黃素、膠原蛋白和不對稱膜的X射線衍射圖（A）和FTIR圖（B）。
圖6.第1、5、10、15、25和30天時，不對稱膜的阿斯匹林釋放曲線。
圖7.通過檢測膜盤周圍細菌菌株的生長抑制作用，研究膜對金黃色葡萄球菌、糞腸球菌和大腸桿菌的抗菌作用。
圖8.DPSCs在PACFNs和CCNFs膜上培養1、3和7天的增殖情況。星號表示每個時間點測試組和對照組之間的統計學差異（p<0.05）。
圖9.在成骨培養基中第7、14和21天在CCNFs和PACNs膜上培養的DPSCs的成骨分化：ALP的活性（a）；基因[Runx-2（b）和OCN（c）]的表達；第21天OCN和Runx-2蛋白表達與GAPDH表達的比較（d）；OCN（6kDa），Runx-2（55kDa）和GAPDH（37kDa）的蛋白質印跡帶（f）。使用三種不同的凝膠來顯示OCN、Runx-2和GAPDH蛋白的相對表達（同時保持相似的暴露參數和采集設置）。星號表示對照組和測試組之間的顯著差異（p<0.05）。
圖10.（a）試驗區（覆蓋有制備的不對稱膜）已完全充滿新骨，（b）對照側（覆蓋有市售膜）仍然空著，（c）試驗區骨缺損的組織學切片，（d）對照區域骨缺損的組織學切片；UF未填充區，NB新骨，OB老骨。原始放大倍數為40倍。比例尺=500μm。
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