DOI: 10.3390/md19030169
盡管對電紡殼聚糖膜進行改性以保留納米纖維形態在體內外引導骨再生應用中顯示出巨大的前景，但其機械撕裂強度低于商業膠原膜。彈性蛋白是細胞外基質的天然成分，是一種具有廣泛彈性的蛋白質。這項工作研究了將彈性蛋白摻入靜電紡絲殼聚糖膜中，以改善其機械撕裂強度，并進一步模擬天然細胞外組合物，從而更好地應用于引導性骨再生（GBR）。在這項工作中，將水解彈性蛋白（ES12，美國彈性蛋白產品公司）添加到殼聚糖紡絲溶液中，其中殼聚糖的含量為0至4wt％。借助SEM觀察了殼聚糖-彈性蛋白（CE）膜的纖維形態，通過水接觸角測定膜的疏水性，使用傅立葉變換紅外光譜（FTIR）和紡絲后蛋白質提取法檢測了在模擬手術粘合下膜的機械撕裂強度以及成分。基于成纖維細胞的質量損失和生長，通過體外實驗對溶菌酶溶液中的降解情況進行了評估。比殼聚糖膜相比，含彈性蛋白的殼聚糖膜的纖維直徑明顯增大，水接觸角減小，降解速度加快了33％，機械強度高出7倍。FTIR光譜表明含有高濃度彈性蛋白的膜在1535cm-1和1655cm-1處顯示出更強的酰胺峰，這表明彈性蛋白已摻入電紡纖維中。二辛可寧酸（BCA）分析顯示蛋白質濃度與添加到CE膜中的彈性蛋白的量成正比。另外，所有CE膜都顯示出與成纖維細胞的體外生物相容性。
圖1.（a）0％彈性蛋白殼聚糖-彈性蛋白（CE）膜，（b）1％彈性蛋白CE膜，（c）2％彈性蛋白CE膜和（d）4％彈性蛋白CE膜放大6500倍的SEM圖。在所有CE膜中均可以觀察到纖維結構。
圖2.CE膜的纖維直徑和水接觸角。×、*和+表示顯著性差異。條形表示平均值±標準差。
圖3.純彈性蛋白粉末和CE膜的傅立葉變換紅外（FTIR）光譜。1530cm-1和1635cm-1處的峰分別對應于彈性蛋白酰胺帶II和酰胺帶I（紅線表示位置）。1555cm-1和1650cm-1附近的峰分別對應于殼聚糖酰胺帶II和酰胺帶I（藍線表示位置）。從兩個峰位的頂部到底部，曲線分別代表（a）0％彈性蛋白CE膜，（b）1％彈性蛋白CE膜，（c）2％彈性蛋白CE膜，（d）4％彈性蛋白CE膜和（e）彈性蛋白粉。
圖4.TEA-tBOC處理的殼聚糖-彈性蛋白（CE）膜、TEA處理的CE膜和TEA處理期間的TEA洗滌溶液的二辛可寧酸（BCA）法測定結果。隨著膜彈性蛋白濃度的增加，蛋白比顯著增加。兩種步驟處理的CE膜之間無顯著性差異。TEA洗滌溶液的蛋白質比率低于1％、2％和4％彈性蛋白CE膜。＋、×和§表示與其他組相比存在顯著性差異（p<0.05）。棒表示平均值±標準差。
圖5.CE膜的降解結果。桿代表平均值±標準差。*和＋表示與1％和2％彈性蛋白CE膜相比存在顯著性差異（p<0.05）。§、&和×表示與第0周相比存在顯著性差異（p<0.05）。
圖6.（a）CE膜的手術撕裂強度和（B）拉伸長度。最大負荷以N表示，然后歸一化為膜厚。棒代表平均值±標準差。*、＋和×表示與1％彈性蛋白CE膜相比存在顯著性差異（p<0.05）。#表示與1％和4％彈性蛋白CE膜相比存在顯著性差異（p<0.05）。
圖7.圖中顯示了CE膜上NIH 3T3細胞增殖的平均相對發光單位（RLU）。兩個時間點之間存在顯著性差異。*、+和×表示每個時間點的顯著性差異（p<0.05）。1％和2％彈性蛋白膜上的細胞增殖與其他膜相比存在顯著性差異（p=10-4）。§和＆表示0％和4％彈性蛋白CE膜組的顯著性差異（p<0.05）。條形表示平均值±標準差。
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