Nanoscale：骨重塑激发双重输送静电纺纳米纤维促进骨再生
2018-11-01 MedSci MedSci原创
开发一种高生物活性骨组织工程支架，可以调节骨重塑过程，促进骨再生是一个巨大的挑战。为了解决这个问题，受到骨重塑过程中骨吸收和形成之间平衡的启发，我们开发了一种基于介孔硅酸盐纳米颗粒（MSN）的电纺聚己内酯（PCL）/明胶纳米纤维支架，以实现阿仑膦酸盐的输送（ ALN）和硅酸盐在调节骨重塑方面的协同作用，其中ALN通过阻止三磷酸鸟苷相关蛋白表达来抑制骨再吸收过程，而硅酸盐通过改善血管形成和骨钙化来促
开发一种高生物活性骨组织工程支架，可以调节骨重塑过程，促进骨再生是一个巨大的挑战。为了解决这个问题，受到骨重塑过程中骨吸收和形成之间平衡的启发，我们开发了一种基于介孔硅酸盐纳米颗粒（MSN）的电纺聚己内酯（PCL）/明胶纳米纤维支架，以实现阿仑膦酸盐的输送（ ALN）和硅酸盐在调节骨重塑方面的协同作用，其中ALN通过阻止三磷酸鸟苷相关蛋白表达来抑制骨再吸收过程，而硅酸盐通过改善血管形成和骨钙化来促进骨形成过程。
通过将ALN包封到MSNs（ALN@MSNs）中，并用分散良好的ALN@MSN共同静电纺丝乙酸介导的PCL/明胶均相溶液成功制备支架。ALN和Si元素释放曲线的结果表明，载有ALN@MSN的纳米纤维同时实现了ALN和硅酸盐的双重释放（由于MSNs的水解而产生）。来自大鼠临界尺寸颅骨缺损模型的骨修复数据显示，该支架将骨愈合时间从12周加速至4周，几乎快3倍，而其他纳米纤维组仅在4周时出现有限的骨再生。此外，我们使用交互式双因素方差分析对骨量和成熟度数据进行评估，以评估ALN和硅酸盐促进骨再生的协同作用，结果明确地证明了我们的原始设计和假设。
总之，本研究所提出的骨重建激发的电纺纳米纤维具有ALN和硅酸盐的双重递送，或可用于临床骨修复。
原始出处：
Wang Y, Cui W, et al., Bone remodeling-inspired dual delivery electrospun nanofibers for promoting bone regeneration. Nanoscale. 2018 Oct 23. doi: 10.1039/c8nr07329e.
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