Fabrication and characterization of a multi-functional GBR membrane of gelatin-chitosan for osteogenesis and angiogenesis

PLGA公司 明胶 壳聚糖 碱性磷酸酶 材料科学 化学 化学工程 纳米技术 生物化学 纳米颗粒 工程类
作者
Xiaofei Hu,Yuzhu He,Yunmeng Tong,Na Sun,Guowu Ma,Huiying Liu,Ni Kou
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier]
卷期号:266: 130978-130978 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.130978
摘要

Guided bone regeneration (GBR) membranes are widely used to treat bone defects. In this study, sequential electrospinning and electrospraying techniques were used to prepare a dual-layer GBR membrane composed of gelatin (Gel) and chitosan (CS) containing simvastatin (Sim)-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microspheres (Sim@PLGA/Gel-CS). As a GBR membrane, Sim@PLGA/Gel-CS could act as a barrier to prevent soft tissue from occupying regions of bone tissue. Furthermore, compared with traditional GBR membranes, Sim@PLGA/Gel-CS played an active role on stimulating osteogenesis and angiogenesis. Determination of the physical, chemical, and biological properties of Sim@PLGA/Gel-CS membranes revealed uniform sizes of the nanofibers and microspheres and appropriate morphologies. Fourier-transform infrared spectroscopy was used to characterize the interactions between Sim@PLGA/Gel-CS molecules and the increase in the number of amide groups in crosslinked membranes. The thermal stability and tensile strength of the membranes increased after N-(3-dimethylaminopropyl)-N9- ethylcarbodiimide/N-hydroxysuccinimide crosslinking. The increased fiber density of the barrier layer decreased fibroblast migration compared with that in the osteogenic layer. Osteogenic function was indicated by the increased alkaline phosphatase activity, calcium deposition, and neovascularization. In conclusion, the multifunctional effects of Sim@PLGA/Gel-CS on the barrier and bone microenvironment were achieved via its dual-layer structure and simvastatin coating. Sim@PLGA/Gel-CS has potential applications in bone tissue regeneration.
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