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

摘要

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。