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不同比例壳聚糖/聚己内酯静电纺纳米纤维膜对BMSCs成骨分化能力的影响

刘昕  何莹  孙皎  
【摘要】:目的:近年来,引导骨再生膜己广泛用于各类骨缺损的修复,如牙周病、根尖周病伴有骨内袋等严重牙周缺损的病变治疗,或种植体周围骨量不足的植骨手术。然而,理想的可降解吸收的引导骨再生膜尚需要进一步研究开发。本研究利用静电纺丝技术制备新型壳聚糖/聚己内脂(PCL)纳米纤维膜,探讨壳聚糖/聚已内酯的不同配比对纳米纤维膜促进骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)的粘附、增殖及成骨分化能力的影响,为引导骨组织再生的治疗研究奠定实验基础,并为其临床应用提供科学依据。方法:静电纺丝技术制备纯PCL及壳聚糖/PCL比例30/70、50/50的纳米纤维材料,扫描电镜测定支架表面形态。将骨髓间充质干细胞(BMSCs)接种至支架表面,第1、3、5、7天行四唑盐比色(MTT)分析,并于第3、7天测定碱性磷酸酶活性(ALP),第21天茜素红染色检测形成的矿化结节。结果:扫描电镜结果显示三种壳聚糖/PCL静电纺纳米纤维膜呈纺丝交错排列,当壳聚糖含量增加至50%,可见壳聚糖结节。MTT结果显示三种纳米纤维膜在第1、3、5、7天均能促进BMSCs增殖,各时间点的OD值差异均有统计学意义(p0.05),且随着时间表达呈现升高的趋势。并且,在第1,3,5,7天中,OD值表达均为:30/70组50/50组纯PCL组,且差异有统计学意义(p0.05),提示30/70组壳聚糖/PCL纳米纤维膜比其他两组更能促进BMSCs生长。ALP活性结果与MTT结果相似,三种纳米纤维膜在第7天和14天均能诱导BMSCs的ALP活性增高,呈时间依赖性,ALP活性依次为:30/70组50/50组纯PCL组,且差异有统计学意义(p0.05)。此外,茜素红检测成骨诱导21天可见三种纳米纤维膜均能诱导BMSCs产生大量的红染的钙结节,结论:BMSCs在壳聚糖/PCL纳米纤维膜表面的粘附、增殖等实验结果与纯PCL膜相比均具有统计学差异,而在各实验组中,都以壳聚糖/PCL比例为30/70组的材料结果最佳,提示当壳聚糖/PCL纳米纤维膜比例为30/70时,其生物相容性及诱导成骨细胞分化的潜能较好。

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