静电纺丝技术制备壳聚糖-胶原纳米纤维膜及其引导颅骨骨再生的动物实验

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目的

采用静电纺丝技术制备壳聚糖-胶原纳米纤维膜(nanofiber chitosan-collagen membrane,NCM),评价其引导颅骨骨再生的效果,为纳米屏障膜的临床应用提供依据。

方法

用胶原、壳聚糖、聚环氧乙烷三者混合液进行静电纺丝可纺性研究,制备NCM,戊二醛蒸气交联。用扫描电镜及傅里叶变换红外光谱仪检测交联前后NCM结构及成分;甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)实验评价小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)在NCM上的增殖情况。将胶原膜组(Bio-gide membrane,BGM)、加压冻干膜(compressed chitosan-collagen membrane,CCM)组和NCM-CCM组材料分别覆盖SD大鼠颅骨骨缺损(每组3只),空白对照组(3只)不覆盖屏障膜;术后6周取材分析各组新骨形成及屏障膜降解情况。

结果

胶原、壳聚糖和聚环氧乙烷质量分数分别为4.0%、1.0%和3.5%时,混合液可通过静电纺丝技术制备NCM,交联后结构稳定性较好,傅里叶变换红外光谱显示交联过程并未改变纤维成分。NCM有良好的细胞相容性,MC3T3-E1细胞可在NCM表面快速附着并增殖。术后6周NCM-CCM组与BGM组均成骨明显,新生骨面积百分比分别为(43.10±1.49)%、(41.36±2.60)%,两组差异无统计学意义(P>0.05);但均显著大于CCM组和空白对照组[分别为(33.10±1.41)%和(7.22±2.46)%](P<0.05)。

结论

合理配比胶原、壳聚糖、聚环氧乙烷后可通过静电纺丝技术制备NCM,其有较强的引导骨再生的能力。

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