壳聚糖支架复合载辛伐他汀纳米微球引导骨再生的体内外评价

发布时间：2020-04-06 03:57

【摘要】：目的:骨吸收或创伤造成的骨缺损可能导致明显的畸形。进行骨组织修复来防止进一步的功能和美学丧失很有必要。目前,很多学者正在进行骨组织工程的研究,这是修复骨缺损的一项重要的治疗策略。最近的研究表明,辛伐他汀对调节分子和细胞水平的骨再生过程具有多效性,但是辛伐他汀不控制最佳释放浓度的局部应用不能够达到期望效果或者会诱导炎症反应发生。壳聚糖(CS)因其具有良好的生物相容性、生物降解性、低毒性和抗微生物活性而在医学材料应用中得到了广泛的关注。壳聚糖可制成用于引导骨再生(GBR)的膜结构,复合具有促进骨形成能力的药物从而改善壳聚糖材料的成骨效率。本研究的目的是制备和表征壳聚糖支架与不同剂量辛伐他汀纳米微球复合,制作复合载辛伐他汀纳米微球的壳聚糖支架,达到药物缓释的效果,并探讨其在体内外引导骨再生中的应用前景。方法:通过离子交联法和冷冻干燥法将不同量的辛伐他汀包封在壳聚糖纳米微球(CSNs)中。通过另一冻干工艺将SIM-CSNs载入壳聚糖支架中。通过研究支架形态、生物降解、药物释放曲线和体外对大鼠间充质干细胞(BMSCs)的影响,评价负载辛伐他汀纳米微球壳聚糖支架(SIM-CSNs-S)的生物特性。应用SD大鼠颅骨缺损模型和异位成骨评价负载辛伐他汀纳米微球的壳聚糖支架(SIM-CSNs-S)对体内骨组织再生的影响。结果:扫描电镜结果显示负载辛伐他汀纳米微球的壳聚糖支架(SIM-CSNs-S)具有多孔的三维结构,具有多层内网结构。在模拟体液中,CSNs-S/SIM-CSNs-S在前3周表现出较高的降解率,但在随后2周降解速度减慢。体外释放曲线表明:SIM-CSNs-S中的辛伐他汀剂量越高,从样品中释放的辛伐他汀的量就越大。激光共聚焦实验中未见明显的红染的死细胞。体外培养结果显示:四组体外细胞增殖曲线基本平行,呈“S”型。4mg组ALP活性明显高于其他两个SIM-CSNs-S组。体内异位成骨组织切片表明四个支架组均具有诱导新的骨样组织形成的潜力,而4mg组显示出比其他组更明显和更早的骨样组织生成。颅骨缺损组织切片结果表明4 mg SIM-CSNs-S在骨缺损愈合过程中表现出较好的骨再生能力。结论:采用离子凝胶法和冻干法成功地将难溶药物辛伐他汀负载到壳聚糖纳米微球中。然后,通过另一种冻干工艺将纳米微球组合到壳聚糖支架。结果表明,SIM-CSNs-S可持续释放辛伐他汀,CSNs-S具有良好的生物降解性和生物相容性。辛伐他汀也提高了壳聚糖支架材料的骨传导性。在体内研究中,4mg组对引导骨组织再生发挥了很大的潜在作用。
【图文】：

将 BMSCs 在不同的样品上培养 7 天和 14 天。测 ALP 活性，研究细胞的成骨分化情况。至少进行三次，所有数据均以平均值标准差表示。P 值小于 0.05 被认为是有统计学意义的。DL) 和包封率(EE) TPP 溶液控制在一定浓度的条件下，随着辛伐他汀 的载药量在 0.5%~2.2%之间增加(图 1)。而 SIM-CSN之间呈下降趋势(图 2)。

图 2：不同 SIM-CSN 组的包封率(EE)(n=3)。SNs-S 特性SNs-S 的形貌a-d)所示，SIM-CSNs-S 具有多孔的三维结构，具有多0μm 不等。在 SIM-CSNs-S 表面的高倍镜下偶尔可以微球(图 3(e-f))。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R318.08

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本文编号：2615972