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文檔簡(jiǎn)介
1、為了增強(qiáng)骨誘導(dǎo)性,有效治療骨缺損,新型藥物傳遞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制備仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。本文首次分別制備了負(fù)載成骨藥物Pifithrin-α且具有核殼結(jié)構(gòu)的ZSM-5/殼聚糖橢球(ZSM-5/CS/PFTα橢球)和負(fù)載成骨藥物SC79的通過(guò)冷凍干燥合成的ZSM-5/殼聚糖的多孔支架(ZSM-5/CS/SC79支架)。通過(guò)SEM,TEM,EDS,XRD,F(xiàn)TIR,TG-DTA等方法研究了粉末和支架材料的形貌,組成和多孔結(jié)構(gòu)。
其中Z
2、SM-5分子篩橢球長(zhǎng)軸長(zhǎng)度約為400nm,短軸長(zhǎng)度約為300nm,是由許多納米晶體構(gòu)成,而分別存在于ZSM-5納米晶體內(nèi)部和晶體之間的微孔和介孔提供負(fù)載成骨藥物PFTα的孔道。ZSM-5/CS/PFTα橢球上的包裹的殼聚糖(CS)相對(duì)于不加CS的純ZSM-5載藥對(duì)照組,其藥物負(fù)載效率高達(dá)91.0%,并提高持續(xù)的藥物釋放性能。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,ZSM-5/CS/PFTα橢球具有優(yōu)異的細(xì)胞相容性,促進(jìn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(hBMSCs)的粘附、擴(kuò)
3、散和增殖。此外,ZSM-5/CS/PFTα橢球釋放出的PFTα提高了hBMSCs的堿性磷酸酶ALP活性,也提高了COL1,OCN和RUNX2的mRNA相對(duì)表達(dá)水平,以及ECM礦化和β-連環(huán)蛋白的蛋白水平。這歸因子釋放出的PFTα作為p53抑制劑破壞了泛素-蛋白酶體介導(dǎo)的β-連環(huán)蛋白降解,導(dǎo)致β-連環(huán)蛋白和參與細(xì)胞存活、增殖、成骨的下游轉(zhuǎn)錄基因的顯著增加。ZSM-5/CS/PFTα橢球的優(yōu)異的體外生物活性、生物相容性和骨誘導(dǎo)性,表明該復(fù)合
4、型載藥材料在骨缺損領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
對(duì)于ZSM-5/CS支架材料,在初始濃度為10μM、20μM和40μM的SC79溶液中,進(jìn)行負(fù)載后,所得三種濃度的ZSM-5/CS/SC79支架,分別縮寫(xiě)為ZSM-5/CS/SC7910μM,ZSM-5/CS/SC7920μM和ZSM-5/CS/SC7940μM。藥物釋放實(shí)驗(yàn)表明,ZSM-5/CS/SC7910μM,ZSM-5/CS/SC7920μM和ZSM-5/CS/SC7940μ
5、M具有相似的藥物釋放趨勢(shì)。在釋放的前3天,SC79藥物在支架上快速釋放,藥物累積釋放率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低。藥物負(fù)載及釋放實(shí)驗(yàn)表明,ZSM-5/CS多孔支架適合于藥物傳遞系統(tǒng)。ZSM-5/CS支架具有三維(3D)貫通的互聯(lián)孔道,ZSM-5分子篩橢球均勻分散在CS薄膜上。ZSM-5/CS和ZSM-5/CS/SC79支架都可以促進(jìn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(hBMSCs)的粘附,擴(kuò)散和增殖。值得注意的是,與ZSM-5/CS對(duì)照組相比,ZSM-5
6、/CS/SC79支架具有合適的藥物釋放性能,釋放的SC79顯著增強(qiáng)了hBMSCs的增殖和成骨分化。ZSM-5/CS/SC79支架促進(jìn)了hBMSCs的堿性磷酸酶ALP的活性,提高了mRNA的骨鈣素(OCN)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(BMP-2)和堿性磷酸酶(ALP)的相對(duì)表達(dá)水平,并增加β-連環(huán)蛋白的蛋白質(zhì)水平。hBMSCs的增殖和成骨分化的增強(qiáng)通過(guò)激活Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路有助于Akt激酶的上調(diào),此外,由ZSM-5/CS/SC79支架
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