DOI:10.1016/j.arabjc.2020.03.031
骨組織工程已成為治療骨缺損最有效的方法之一。在這項研究中，通過將氧化鎂（MgO）納米粒子摻入絲素蛋白和聚己內酯（SF/PCL）共混支架中，成功制備了含鎂的電紡組織工程膜。研究了Mg2+的釋放動力學以及鎂對支架形態和細胞行為的影響。獲得的Mg官能化的納米纖維支架顯示出Mg2+的控制釋放、令人滿意的生物相容性和成骨能力。含鎂電紡納米纖維膜在大鼠顱蓋缺損中的體內植入導致術后十二周骨再生顯著增強。這項工作為制備功能性含鎂電紡支架提供了一種有價值的策略，該支架在顱面和骨科應用中顯示出巨大的潛力。
圖1.SF/PCL/MgO膜的表征。（a）含不同比例MgO納米顆粒的SF/PCL/MgO納米纖維膜的SEM圖像。（b）不同MgO比例的SF/PCL/MgO納米纖維的平均直徑。（c）SF/PCL/MgO納米纖維電紡膜的XPS寬掃描。
圖2.SF/PCL/MgO電紡膜的親水性。（a-b）未摻入MgO納米顆粒的SF/PCL膜在340s時完全吸收了水滴，而摻入MgO后160s時WCA降至0。（c）在0s時，各組的WCA均未發現明顯差異。SF/PCL/MgO膜在50s時的WCA小于其他各組。
圖3.不同SF/PCL/MgO復合膜中Mg2+的累積釋放曲線。結果表示為平均值±標準偏差。
圖4.SF/PCL和SF/PCL/MgO電紡膜的體外細胞生物相容性研究和細胞粘附。（a）MC3T3-E1在不同復合膜上培養2、4和6天后進行CCK-8測定。（b）SF/PCL和SF/PCL/MgO膜與MC3T3-E1細胞共培養3天和10天的SEM圖像。
圖5.電紡膜上前成骨細胞的共聚焦熒光顯微鏡觀察。
圖6.電紡膜的體外成骨能力。（a）骨誘導5天和10天后，用SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的提取物孵育的MC3T3-E1細胞的ALP染色。（b）用來自SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的提取物培養的MC3T3-E1細胞的茜素紅S染色。（c）MC3T3-E1細胞孵育前后SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的茜素紅S染色。（d）定量ALP活性。（e）礦化節點的定量分析。（f）在有或無SF/PCL和SF/PCL/MgO膜提取物的情況下，培養21天的骨誘導MC3T3-E1細胞中成骨基因BMP2、OCN、ALP和RUNX2的表達。*p<0.05，**p<0.01。
圖7.在大鼠顱骨缺損處的骨再生的體內放射學檢查。（a）大鼠顱骨缺損的光學圖像，（b）植入SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的大鼠顱骨缺損的顯微CT圖像3D重建。（c）以SF/PCL、SF/PCL/MgO和對照組的BV/TV值對再生骨進行定量分析。*p<0.05，**p<0.01。
圖8.術后4、8和12周，SF/PCL、SF/PCL/MgO和對照組的骨缺損再生的H＆E染色評估。
圖9.Masson的三色染色，用于評估術后4、8和12周時SF/PCL、SF/PCL/MgO和對照組的骨缺損再生。黃色虛線表示新形成的骨組織的邊界。
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