口腔医学研究

作者：管欣悦, 刘愈晖, 安欣, 许冰雪, 孟雯欣, 周柠, 武郭敏

单位：安徽医科大学口腔医学院,安徽医科大学附属口腔医院,安徽省口腔疾病研究重点实验室 安徽 合肥 230032

关键词：骨修复,静电纺丝,静电喷雾,立体纳米纤维支架,

基金：国家自然科学基金青年项目(编号:82201034)安徽省自然科学基金青年项目(编号:2108085QH334)安徽医科大学基础与临床合作研究提升计划(编号:2022xkjT017)

目的: 针对静电纺丝纳米纤维膜缺乏立体结构的问题,结合静电纺丝与静电喷雾技术制备立体纳米纤维支架,并评估其骨修复能力。方法: 利用交替静电纺丝/静电喷雾制备聚己内酯(polycaprolactone, PCL)立体纳米纤维支架(PCL NFs + PCL MSs),采用扫描电镜观察支架形貌,并检测机械性能;将大鼠骨髓间充质干细胞接种在支架上,利用活死细胞染色和细胞骨架染色评估支架体外生物相容性;通过荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)染色和茜素红染色(alizarin red staining, ARS)和免疫荧光染色评估支架体外成骨性能,最后通过大鼠颅骨缺损模型评估支架体内成骨性能;全部实验采用单纯电纺支架(PCL NFs)作为对照。结果: PCL NFs + PCL MSs具有明显的纳米纤维和微球结构,相比PCL NFs,PCL NFs + PCL MSs具有更好的立体结构(厚度增加近3倍)和显著提高的机械性能及生物相容性,且细胞更易向PCL NFs + PCL MSs内部浸润。体外成骨诱导实验表明,PCL NFs + PCL MSs组 rBMSCs成骨相关基因[骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP2)、ALP、Ⅰ型胶原蛋白(collagen type Ⅰ, COL-1)、骨特异性转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)、骨桥蛋白(osteopontin, OPN)]和蛋白(COL1和BMP2)表达显著上调,ALP和ARS染色也显示PCL NFs + PCL MSs具有更好的促rBMSCs成骨分化能力。动物实验结果同样提示相比PCL NFs,PCL NFs + PCL MSs展示出显著提高的骨修复性能。结论: 交替静电纺丝与静电喷雾可成功制备立体多孔纳米纤维支架,相较于单纯静电纺丝纳米纤维膜,其更有利于细胞浸润,且骨修复性能显著提高,具有良好的临床应用前景。

来源：2024年第11期

《口腔医学研究》期刊编辑部

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