Page 23 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 23

第42卷第9期          王   莹，陈 晨，陈 刚. BMP⁃2缓释型PLGA微囊作为引导骨再生支架的初步研究［J］.
                  2022年9月                    南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（09）：1216-1222                      ·1217 ·


                potential of guiding bone regeneration.
               ［Key words］ PLGA microspheres；guided bone regeneration；BMP⁃2；controllable⁃release
                                                                            ［J Nanjing Med Univ，2022，42（09）：1216⁃1222］





                    严重牙槽骨缺损制约了口腔种植义齿技术的                           各项工艺参数，都能对每颗微囊造成同样影响，得
                临床应用，利用引导骨再生的填充材料促进骨修复                            到均一性极高的产物。
                是一种备受期待的解决方法             ［1-2］ 。在修复少量骨缺               本研究提出的PLGA微囊制备方法理论上通过
                损时，骨填充材料内部的细胞仅依靠周围组织血管                            改变同轴注射针头的内外径和注射泵双通道的注
                的养分渗透即可正常生长            ［3-4］ ，获得了较好的效果。           射速度，可精确控制微囊的外径和内径，即囊壁的
                但是支架材料若仅依靠周围养分的渗透，而缺乏充                            厚度。在其他条件不变的情况下，不同囊壁厚度的
                分的血管化，形成的正常骨质通常不会超过材料表                            微囊同步降解，囊壁越薄的微囊结构完整性越早破
                         ［5］
                面的1 mm ，所以单纯用骨替代材料修复大范围骨                          坏，囊腔内包封的内容物越早释放。替换 B 通道内
                缺损的效果仍不能满足临床要求。血管内皮细胞                             的药物或因子，可方便地使微囊负载不同的内容
                作为支架血管化的主要参与者，可以分泌成骨相关                            物。本研究在微囊成型时同步载入 BMP⁃2，并利用

                因子，如骨形态发生蛋白（bone morphogenetic pro⁃               不同囊壁厚度控制BMP⁃2的缓释，初步验证了其对
                tein，BMP），对成骨细胞的增殖、迁移、分化甚至矿化                      成骨细胞不同强度的趋化作用。
                                  ［6］
                都有直接的调控作用 。所以血管化不良的支架材
                                                                  1  材料和方法
                料不但无法为内部细胞输送养分，也不能持续释放
                相关细胞因子募集周围细胞长入。                                   1.1  材料
                    为解决这一问题，设计一种能持续释放相关因                              微量注射泵（SP⁃2000，宁波安诺公司）；磁力搅
                子的支架，促进其血管化和成骨能力，进而修复大范                           拌器（MS⁃H⁃Pro ，北京大龙公司）；同轴针头（A 型：
                                                                                +
                围的牙槽骨缺损，一直是研究者们努力的方向 。本                           内径0.26 mm+外径0.85 mm；B型：内径0.16 mm+外
                                                        ［7］
                研究前期制备了一种聚乳酸⁃聚乙醇酸共聚物［poly                         径 0.85 mm，合肥思品科技有限责任公司）；荧光显
               （lactic⁃co⁃glycolic acid），PLGA］微囊支架并证明了            微镜（Leica 公司，德国）；扫描电子显微镜（scan⁃
                其特殊结构非常利于早期的血管长入及后期的成                             ning electron microscope，SEM，TESCAN MAIA3 公
                 ［8］
                骨 。前期利用传统乳液挥发法制备的微囊虽然具                            司，捷克）；超微量紫外分光光度计（Thermo Fisher公
                备载药缓释的潜力，但是所制得的微囊粒径分布过                            司，美国），恒温摇床（上海旻泉公司），激光粒度仪
                宽，存在大量不适合细胞培养的 10 μm 级别的过小                       （Mastersizer 2000，Malvern 公司，英国）；PLGA（75：
                微囊；内部囊腔大小、数量不规则，甚至存在不含                            25，分子量 12 kDa，济南岱罡生物工程有限公司）；
                囊腔的实心球体，整体包封率及释放性能可控性                             聚乙烯醇［Poly（vinyl alcohol），PVA，上海洵昱实业
                  ［9］
                差 。因此，本研究开发了一种新的双通道微量同                            有限公司］；小鼠颅骨成骨细胞系 MC3T3⁃E1（上海
                轴注射PLGA微囊的制备方法。在该方法中内外径                           中国科学院细胞库）；胎牛血清（ScienCell 公司，美
                不同的双通道同轴针头的外针连接装载PLGA溶液                           国）；α⁃MEM 基础培养基（Gibco 公司，美国）；0.25%
                的注射器，内针连接装载细胞因子或药物的注射                             胰 酶（Gibco 公 司 ，美 国）；CCK ⁃ 8 试 剂 盒（合 肥
                器，同轴针头置于收集装置的水相中。再将两支注                            Biosharp 公司）；荧光素钠（Sigma⁃Aldrich 公司，美
                射器分别固定于双通道微量注射泵的 A、B 通道。                          国）；0.1%亚甲基蓝染色液（北京 Solarbio 公司）；
                注射泵对双通道的注射速度精确控制，在收集装置                            BMP⁃2（上海Novoprotein 公司），Calcein/PI 细胞活性
                内以一定速度旋转流动的水相内，得到一种新型的                            与细胞毒性检测试剂盒（上海碧云天公司）；PBS
                具备“壳⁃芯”结构的 PLGA 微囊，A 通道的 PLGA 溶                  （Gibco公司，美国）。
                液形成为微囊的“壳”，B 通道的内容物形成微囊的                          1.2  方法
               “芯”。这种方法使得每一颗成品微囊都具有单个、                            1.2.1 PLGA微囊的制备方法
                圆形的规则内腔。与“批量成型”的乳液挥发法相                                取 8 g PVA 溶于 400 mL 去离子水制备成 2%的
                比，新方法的工艺属于“单颗成型”，无论如何改变                           PVA溶液，与磁力搅拌子一起盛于500 mL烧杯中置
   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28