靜電紡絲是合成生物醫用納米纖維的一種可靠且經濟高效的技術。在此，研究者制備了一種新型納米纖維復合材料涂覆鈦板來模擬細胞外基質（ECM），以增強骨組織再生。通過礦物質（Zn、Mg、Si）取代羥基磷灰石（MHAP）/聚乙二醇（PEG）/方莖青紫葛（CQ）提取物的組合制備了電紡纖維復合材料。分別通過FT-IR、XRD和SEM技術對纖維復合材料的功能、相特征和形態進行評估。摻入PEG聚合物后，MHAP/PVA的平均纖維直徑從約274nm減小至約255nm。添加CQ提取物后，該值從約255nm進一步增加到約275nm。除了在SBF溶液中的生物活性外，將纖維復合材料浸入Tris-HCL溶液中也證實了其可降解性。可降解研究表明該復合材料隨時間的推移發生降解，浸泡7天后降解率約為9.42％。還測定了成骨細胞如MG-63細胞的分化、增殖和鈣沉積。上述結果表明，這種新型纖維復合材料具有較好的成骨細胞特性。綜上所述，該新型纖維支架涂覆鈦植入物可以更好地模擬骨ECM并促進骨再生過程中的成骨。
圖1.纖維復合材料的制備示意圖及其成骨細胞活性。
圖2.A）（a）MHAP陶瓷、（b）MHAP/PVA、（c）MHAP/PVA/PEG和（d）MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料的FT-IR光譜和B）XRD圖。
圖3.（a）MHAP陶瓷，（c）MHAP/PVA纖維復合材料，（d）MHAP/PVA/PEG纖維復合材料，（e）MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料涂覆鈦板的SEM形貌，（f）MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料涂覆鈦板的橫截面圖和（b）MHAP陶瓷的HR-TEM形貌。（d）中的黑色圓圈顯示了PEG聚合物對MHAP/PVA纖維復合材料的影響。
圖4.（A）MHAP/PVA,（B）MHAP/PVA/PEG,（C）MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料的直徑分布，以及（D）MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料涂覆鈦板的EDX元素分布。
圖5.（a）MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料的N2吸附-解吸等溫線以及（b）根據BJH解吸曲線測定的孔徑分布。
圖6.MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料在SBF溶液中浸泡（a）12小時、（b）1天、（c）4天和（d）7天后的SEM形貌。
圖7.SBF浸泡（a）1天、（b）4天和（c）7天后，通過EDX分析確認MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料上的磷灰石形成。
圖8.MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料在Tris-HCL溶液中浸泡（a）12小時、（b）1天、（c）4天和（d）7天后的SEM形貌。
圖9.（I）成骨細胞如MG-63細胞在（A）空白對照、（B）MHAP陶瓷、（C）MHAP/PVA纖維復合材料、（D）MHAP/PVA/PEG纖維復合材料和（E）MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料上培養1、3和7天后的增殖和（II）ALP活性。*在同一組內與第1天處理期的指定組相比，*p<0.05。#在同一組內與第3天處理期的指定組相比，#p<0.05。^指示組與相同處理期的空白對照細胞相比，^p<0.05。
圖10.光學顯微圖像顯示用MHAP陶瓷、MHAP/PVA、MHAP/PVA/PEG和MHAP/PVA/PEG/CQ纖維復合材料處理1、3和7天后，成骨細胞如MG-63細胞的鈣礦化能力。
微信二維碼
