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目的与背景随着种植技术的不断发展和进步，种植修复已经成为一项十分成熟的修复手段，与此同时种植义齿因其类似于天然牙的美观、舒适以及高咀嚼效率，受到广大患者的亲睐。但部分患者由于长期缺牙、牙周病、肿瘤及外伤等原因导致种植区骨量不足，直接影响种植体初期稳定性，甚至导致种植手术的失败。引导骨再生(Guide Bone Regeneration，GBR)技术是目前临床上常用的解决种植区骨量不足的方法，生物膜的应用是该技术的关键。目前临床上常用的生物膜分为可吸收性膜和不可吸收性膜两种。可吸收性生物膜力学强度差，易塌陷，无法提供充足的成骨空间，且降解速度较快，价格昂贵；不可吸收性膜具有足够强度维持一定的成骨空间，但易引起软组织瓣开裂，膜早期暴露、感染，且需要再次手术取出，增加了患者的痛苦。具有良好的可塑性、空间维持能力；良好的生物相容性、可降解性；良好的生物活性等特征的复合生物膜是理想的骨组织缺损修复材料，同时也是目前引导组织再生技术研究的热点。电纺丝技术在纳米纤维支架材料的合成方面起着至关重要的作用，通过静电纺丝制备的支架材料比表面积大，呈三维多孔结构，类似于细胞外基质，利于细胞的黏附，伸展等，其孔间交通的结构利于局部血液循环，为骨缺损区细胞生长提供营养。由于电纺丝制备的膜材料具备以上诸多优点，使电纺丝技术成为制备组织工程支架材料的最佳选择之一。聚琥珀酸丁二酯(poly(butylene succinate)，PBS)是一种新型可降解高分子材料，其性能稳定，但易被自然界的多种微生物或酶分解、代谢，终产物为CO-3]2和H2O，是典型的可完全生物降解的聚合物材料[1。通过对PBS结构改性，改善了其生物相容性和亲水性，使其在生物医学领域有着广泛的应用前景[4-6]。聚碳酸1,2-丙二酯(poly(propylene carbonate)， PPC)是一种全生物降解材料，该材料不仅无污染、可降解，而且具有良好生物相容性、温度记忆性及高阻隔性等优点，被认为是理想的新型医用材料[7-11]。骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein-2，BMP-2）可单独诱导成骨，且具有最高的成骨能力，能跨膜诱导未分化间充质干细胞向成骨细胞方向增殖和分化，促进成骨[12,13]。但其半衰期短，在骨缺损部位直接应用BMP-2诱导成骨时，蛋白很快被稀释和代谢。单纯应用小剂量蛋白很难达到期望的成骨效应，而大剂量的局部应用蛋白不仅价格昂贵而且会造成局部蛋白浓度过高。所以我们需要将其与缓释载体复合，减慢其水解速度，使其能持续释放诱导骨组织形成[14]。因此，本研究采用静电纺丝的方法合成了PBS/PPC纳米纤维膜及载有rh-BMP2的复合生物膜。利用扫描电镜、接触角测量仪及万能试验机检测支架材料的形貌、亲水性及力学性能，同时研究了支架材料的降解性能及其对蛋白的缓释能力；在体外细胞实验中，将骨肉瘤细胞MG63接种于支架材料表面，通过CCK-8法检测材料对MG63细胞增殖的影响、DAPI染色后通过激光共聚焦倒置显微镜观察MG63细胞在材料表面的生长情况，ALP法检测材料对细胞分化的影响。方法一．生物膜的制备采用静电纺丝法制备PBS/PPC、PBS/PPC/rh-BMP2及PBS/PPC/BSA复合生物膜。二．表征及理化性能检测1.利用扫描电镜观察材料表面形貌2.接触角测量仪器对材料亲水性进行检测3.利用万能试验机进行材料拉伸力学性能的检测三．降解及缓释性能检测1.通过测量材料失重率、PH变化及吸水率评价材料降解情况2.通过BCA试剂盒检测蛋白释放量，反映材料体外缓释性能四．生物膜对MG63细胞增殖、分化的影响1.CCK-8实验通过CCK-8法检测材料对MG63细胞增殖的影响。2.MG63细胞在生物膜上的生长状况通过DAPI染色后，利用激光共聚焦倒置显微镜观察细胞在材料表面的生长情况。3.ALP活性实验通过ALP活性实验检测材料对MG63细胞分化的影响。结果一．表征及理化性能检测1.扫描电镜所制备的生物膜质地均匀，呈多孔状结构，孔间交通，PBS/PPC纤维直径平均为880nm，PBS/PPC/rh-BMP2与PBS/PPC结构相似，纤维直径平均为910nm。2.孔隙率PBS/PPC孔隙率为78.3％，PBS/PPC/rh-BMP2孔隙率为79.6％。3.接触角接触角检测结果显示，PBS/PPC具有良好的湿润性，PBS/PPC接触角为87°，PBS/PPC/rh-BMP2接触角为79°。4.力学性能力学性能测试结果显示，PBS/PPC拉伸强度为2.31±0.35MPa，断裂伸长率为31.63％。PBS/PPC/rh-BMP2拉伸强度为2.05±0.47MPa，断裂伸长率为22.24%。二．降解及缓释性能检测1.失重率PBS/PPC降解缓慢，12周末失重率6.04%。PBS/PPC/rh-BMP2降解速度较PBS/PPC快，12周末失重率为14.38%。2.PH值PBS/PPC和PBS/PPC/rh-BMP2在降解过程中PH均呈下降趋势，但下降程度很小。3.吸水率将PBS/PPC与PBS/PPC/rh-BMP2分别置于PBS缓冲液中浸泡，PBS/PPC/rh-BMP2在第一周吸水率即达到44.4%，在12周时达到67.1%。而PBS/PPC的吸水率在第一周只有36.5%，且一直趋于平稳，12周末达到53.1%。4.蛋白释放率第1周释放率为29.3%，第3周为43.6%，前3周呈快速释放阶段，12周末累计释放量达51.1%三．生物膜对MG63细胞增殖、黏附及分化的影响1.CCK-8结果显示海奥膜组细胞增殖明显优于PBS/PPC和PBS/PPC/rh-BMP2组，第1天时，PBS/PPC和PBS/PPC/rh-BMP2组与单纯细胞组间无明显差异；第4、7天时，PBS/PPC和PBS/PPC/rh-BMP2组细胞增殖明显优于单纯细胞组，但PBS/PPC和PBS/PPC/rh-BMP2组间无明显差异。2.DAPI染色与细胞共培养1h后，PBS/PPC/rh-BMP2组和海奥膜组细胞黏附量较PBS/PPC组多，且排列紧密。同时可见细胞不仅黏附于材料表面，还有部分细胞长入材料内部。3.ALP第1天各组间无明显差异，第4天时，与单纯细胞组比较，PBS/PPC、PBS/PPC/rh-BMP2、海奥膜组中MG-63细胞的ALP活性呈递增趋势，海奥膜对ALP活性的促进作用最明显。第7天时，PBS/PPC/rh-BMP2组对ALP活性的促进作用优于海奥膜组。结论1.通过静电纺丝法制备的生物膜比表面积大，呈三维多孔结构，既具有高的孔隙率，有利于血液循环，细胞营养供应，又具有良好的机械强度，是理想的生物膜材料。2.PBS/PPC可缓慢降解，并能对蛋白起到缓释作用，可作为蛋白的一种缓释载体。3.PBS/PPC及PBS/PPC/rh-BMP2均有利于细胞的黏附和增殖，且PBS/PPC/rh-BMP2对成骨细胞的分化起到一定促进作用。