在本研究中,通过绿色静电纺丝方法制备了由聚己内酯(PCL)和不同量生物活性玻璃纳米粒子(BGn)组成的纤维膜,用于引导骨再生(GBR)。首先通过FTIR、SEM、TGA和DSC对膜的特性进行评估。通过静态水接触角的测量研究了其润湿性。将该纤维膜浸泡在磷酸盐缓冲盐水(PBS)和模拟体液(SBF)溶液中以评估其体外生物降解性和生物活性。TGA、FTIR和SEM分析表明BGn均匀分散在PCL基质中。此外,BGn的引入增强了纤维的均匀性和取向性,有助于降低PCL的疏水性。DSC分析表明,由于BGn的成核作用,PCL的结晶度增加。体外研究表明,生物降解性和生物活性可根据BGn含量进行调整。事实上,在较高的BGn浓度(10-15%wt)下纤维膜显示出优异的生物矿化作用以及匹配的生物降解率。上述结果表明,电纺PCL/BGn纳米纤维复合膜可作为GBR屏障膜。
图1.PCL、PCL-5BGn、PCL-10BGn和PCL-15BGn在10,000(左)和5000(右)两种放大倍率下的SEM显微照片。
图2.PCL(a)、PCL-5BGn(b)、PCL-10BGn(c)和PCL-15BGn(d)的纤维尺寸分布。
图3.电纺膜的TGA曲线及其一阶导数。
图4.电纺膜的DSC曲线:第二次加热循环(a),冷却循环(b)。
图5.电纺膜的FTIR光谱。
图6.电纺膜的水接触角及其相应的液滴图像。*统计学显著差异(p<0.05)。
图7.重量损失(a)和PBS的pH(b)与浸泡时间的函数关系。*与纯PCL样本相比具有统计学显著差异(p<0.05)。
图8.在SBF中浸泡7、21和35天后PCL(a)、PCL-5BGn(b)、PCL-10BGn(c)和PCL-15BGn(d)的FTIR光谱。
图9.PCL膜在SBF中浸泡35天后的SEM显微照片。(a)、(b)和(c)分别对应于1000、5000和10,000的放大倍数。
图10.PCL-5BGn膜在SBF中浸泡35天后的SEM显微照片。(a)、(b)和(c)分别对应于1000、5000和10,000的放大倍数。
图11.PCL-10BGn膜在SBF中浸泡35天后的SEM显微照片。(a)、(b)和(c)分别对应于250、1000和5000的放大倍数。
图12.PCL-15BGn膜在SBF中浸泡35天后的SEM显微照片。(a)、(b)和(c)分别对应于250、1000和5000的放大倍数。
图13.在SBF中浸泡35天后,PCL-10BGn(a)和PCL-15BGn(b)上生长的磷灰石层的EDX光谱。
图14.不同浸泡时间后SBF的pH变化。