聚乳酸-羥基乙酸共聚物/β-磷酸三鈣電紡纖維膜在引導性骨再生中的應用

DOI:10.1016/j.polymertesting.2020.106489

引導性骨再生（GBR）已被證實在口腔種植中治療骨缺損方面取得了巨大成功。骨缺損通過使用屏障膜進行重建，該屏障膜可以防止軟組織的侵入，并為引導新骨生長進入骨缺損中創造空間。為制備具有較高生物活性的GBR膜，采用靜電紡絲法制備了含有β-磷酸三鈣（β-TCP）的聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）纖維膜。在纖維中加入5%和10%的β-TCP可改善纖維的機械性能。體外生物相容性實驗結果表明，所有細胞膜均無細胞毒性，β-TCP的存在增加了細胞的粘附和增殖。此外，細胞活力結果顯示5wt%β-TCP有利于成骨細胞增殖。結果表明，含5wt%β-TCP纖維膜的PLGA能夠滿足有效GBR膜的形態、物理、機械和生物活性的要求。

圖1.PLGA/β-TCP溶液電紡過程的實驗裝置。

圖2.（a）β-TCP顆粒的SEM顯微照片，（b）β-TCP顆粒的大小分布，以及（c）β-TCP合成的XRD圖。

圖3.（a-d）溶液中含有4.8、5.7、6.5和7.4wt%PLGA的PLGA電紡纖維膜的SEM，采用電壓梯度18 kV、針頭與收集器距離25 cm和流速1 mL/h的恒定靜電紡絲參數。（e-d）所有樣品的纖維分布直方圖和箱線圖。

圖4.PLGA電紡纖維膜的SEM：（a）純PLGA、（b）PLGA/5wt%β-TCP、（c）PLGA/10wt%β-TCP和（d）PLGA/20wt%β-TCP。采用電壓梯度18 kV、針頭與收集器距離25 cm和流速1 mL/h的恒定靜電紡絲參數。（e-f）所有樣品的纖維分布直方圖和箱線圖。

圖5.純PLGA、PLGA/5wt%β-TCP、PLGA/10wt%β-TCP和PLGA/20wt%β-TCP電紡纖維膜的DSC曲線。

圖6.DMTA測得的（a）純PLGA、PLGA/5wt%β-TCP、PLGA/10wt%β-TCP和PLGA/20wt%β-TCP電紡纖維膜的儲能模量和（b）損耗因子。

圖7.1、3和7天后，成纖維細胞L929細胞在純PLGA、PLGA/5wt%β-TCP、PLGA/10wt%β-TCP和PLGA/20wt%β-TCP電紡纖維膜上的細胞代謝活性。（*）顯示組之間存在顯著性差異（P<0.05）。

圖8.1、3和7天后，純PLGA、PLGA/5wt%β-TCP、PLGA/10wt%β-TCP和PLGA/20wt%β-TCP電紡纖維膜上接種的成纖維細胞的細胞存活率和形態。通過存活/死亡分析確定細胞存活。

圖9.1、3和7天后，成骨細胞MC3T3-E1細胞在純PLGA、PLGA/5wt%β-TCP、PLGA/10wt%β-TCP和PLGA/20wt%β-TCP電紡纖維膜上的細胞代謝活性。（*）顯示組之間存在顯著性差異（P<0.05）。

圖10.1、3和7天后，純PLGA、PLGA/5wt%β-TCP、PLGA/10wt%β-TCP和PLGA/20wt%β-TCP電紡絲纖維膜上接種的成骨細胞的細胞存活率和形態。通過存活/死亡分析確定細胞存活。