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纳米羟基磷灰石复合电纺纤维支架诱导人牙周膜细胞骨化分化的研究

 

Authors Wu XN, Miao LY, Yao YF, Wu WL, Liu Y, Chen XF, Sun WB

Published Date August 2014 Volume 2014:9(1) Pages 4135—4143

DOI http://dx.doi.org/10.2147/IJN.S65272

Received 1 April 2014, Accepted 3 June 2014, Published 27 August 2014

摘要:牙槽骨再生是牙周组织修复的重要条件,因此,本项研究采用静电纺丝结合仿生矿化技术,体外制备出具有良好生物相容性及骨化诱导功能的可吸收支架材料,以促进牙槽骨的再生修复。采用静电纺丝技术制备 I 型胶原蛋白/聚己内酯(I collagen/ poly(ε-caprolactone), COL/PCL)、I 型胶原蛋白/聚己内酯/纳米羟基磷灰石 (type I collagen/ poly(ε-caprolactone)/ nanoscale hydroxyapatite,COL/PCL/nHA) 两种复合支架,继而将其置入模拟体液 (simulated body fluid, SBF) 中进行仿生矿化,并将产物分别标记为 COL/PCL-SBF、COL/PCL/nHA-SBF。扫描电子显微镜和能量色散 X 射线光谱分析结果显示,COL/PCL/nHA-SBF 纤维表面由于有钙磷化合物的沉积而呈现粗糙外观,说明 nHA 的纺入对其矿化过程具有促进作用。水接触角检测结果表明 nHA 的引入能够改善材料的亲水性,从而有利于细胞的黏附和生长。将人牙周膜细胞(periodontal ligament cells, PDLC)接种于 COL/PCL-SBF、COL/PCL/nHA-SBF,扫描电子显微镜观察可见细胞在两种支架表面均能够伸出伪足、充分伸展,表现出良好的生长活性。CCK-8 细胞增殖实验结果表明 COL/PCL-SBF、COL/PCL/nHA-SBF 无明显的细胞毒性。实时荧光定量 PCR 检测结果显示,PDLC 与支架共培养 10 日后,COL/PCL/nHA-SBF 组细胞内的成骨分化相关因子碱性磷酸酶、骨钙蛋白的表达与对照组相比均明显升高,说明该材料能够诱导牙周膜细胞中前成骨细胞的骨化分化。综上所述,COL/PCL/nHA-SBF 具有良好的生物相容性及骨化诱导能力,具有作为牙周组织工程支架的潜能。
关键词:纳米羟基磷灰石;静电纺丝;牙周膜细胞