DOI:10.1016/j.arabjc.2020.03.031
骨组织工程已成为治疗骨缺损最有效的方法之一。在这项研究中，通过将氧化镁（MgO）纳米粒子掺入丝素蛋白和聚己内酯（SF/PCL）共混支架中，成功制备了含镁的电纺组织工程膜。研究了Mg2+的释放动力学以及镁对支架形态和细胞行为的影响。获得的Mg官能化的纳米纤维支架显示出Mg2+的控制释放、令人满意的生物相容性和成骨能力。含镁电纺纳米纤维膜在大鼠颅盖缺损中的体内植入导致术后十二周骨再生显著增强。这项工作为制备功能性含镁电纺支架提供了一种有价值的策略，该支架在颅面和骨科应用中显示出巨大的潜力。
图1.SF/PCL/MgO膜的表征。（a）含不同比例MgO纳米颗粒的SF/PCL/MgO纳米纤维膜的SEM图像。（b）不同MgO比例的SF/PCL/MgO纳米纤维的平均直径。（c）SF/PCL/MgO纳米纤维电纺膜的XPS宽扫描。
图2.SF/PCL/MgO电纺膜的亲水性。（a-b）未掺入MgO纳米颗粒的SF/PCL膜在340s时完全吸收了水滴，而掺入MgO后160s时WCA降至0。（c）在0s时，各组的WCA均未发现明显差异。SF/PCL/MgO膜在50s时的WCA小于其他各组。
图3.不同SF/PCL/MgO复合膜中Mg2+的累积释放曲线。结果表示为平均值±标准偏差。
图4.SF/PCL和SF/PCL/MgO电纺膜的体外细胞生物相容性研究和细胞粘附。（a）MC3T3-E1在不同复合膜上培养2、4和6天后进行CCK-8测定。（b）SF/PCL和SF/PCL/MgO膜与MC3T3-E1细胞共培养3天和10天的SEM图像。
图5.电纺膜上前成骨细胞的共聚焦荧光显微镜观察。
图6.电纺膜的体外成骨能力。（a）骨诱导5天和10天后，用SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的提取物孵育的MC3T3-E1细胞的ALP染色。（b）用来自SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的提取物培养的MC3T3-E1细胞的茜素红S染色。（c）MC3T3-E1细胞孵育前后SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的茜素红S染色。（d）定量ALP活性。（e）矿化节点的定量分析。（f）在有或无SF/PCL和SF/PCL/MgO膜提取物的情况下，培养21天的骨诱导MC3T3-E1细胞中成骨基因BMP2、OCN、ALP和RUNX2的表达。*p<0.05，**p<0.01。
图7.在大鼠颅骨缺损处的骨再生的体内放射学检查。（a）大鼠颅骨缺损的光学图像，（b）植入SF/PCL和SF/PCL/MgO膜的大鼠颅骨缺损的显微CT图像3D重建。（c）以SF/PCL、SF/PCL/MgO和对照组的BV/TV值对再生骨进行定量分析。*p<0.05，**p<0.01。
图8.术后4、8和12周，SF/PCL、SF/PCL/MgO和对照组的骨缺损再生的H＆E染色评估。
图9.Masson的三色染色，用于评估术后4、8和12周时SF/PCL、SF/PCL/MgO和对照组的骨缺损再生。黄色虚线表示新形成的骨组织的边界。
