DOI:10.1016/j.msec.2020.110849

引导性骨再生膜是一种有价值的资源，可以防止成纤维细胞浸润和帮助解剖性骨骼重建。然而，可用的膜缺乏骨再生能力、适当的机械性能或足够的降解特性。因此，为了克服这些局限性，本研究开发了一种双层膜，其致密层（干相转化）为95:05（wt%）的PLGA（聚乳酸-羟基乙酸））：HAp（羟基磷灰石），电纺层为PLGA和HAp:β-TCP（β-磷酸三钙），其比率分别为60:40、70:30和85:15（wt%），并对其机械、形态和体外特性进行了评估。该双层膜具有良好的层间粘附性，致密层孔径为4.20μm，电纺层孔隙率为38.2%，因此能够阻止成骨细胞浸润，同时还允许成骨细胞迁移和营养物质渗透。该膜还显示出82℃的Tg和更高的存储模量，在高达54.6℃下保持恒定，这些特性对膜植入和无机械损伤的使用非常重要。60天后，体外降解质量损失仅为10%，符合应用要求。含磷酸钙的膜具有较好的成骨细胞附着、增殖和迁移能力。综上所述，PLGA/HAp/β-TCP双层膜具有良好的降解特性、形态、机械性能和骨再生能力，在骨骼重建中具有巨大的应用潜力。

图1.引导骨再生的双层膜放置示意图。干相转化层可防止成纤维细胞浸润，而电纺层可改善成骨细胞的粘附和增殖。

图2.采用干相转化和静电纺丝工艺制备双层膜的示意图。

图3.（a）HAp和（b）β-TCP的粒度分布。灰色曲线表示粒径的累积分布；dn值表示最大粒径为n%的颗粒，PDI表示多分散指数。（c）HAp和（d）β-TCP的X射线衍射曲线。粒度分布表明具有较高浓度的细颗粒的良好分散，XRD曲线表明形成了磷酸钙相。

图4.（a）致密层表面的显微照片-D 95:05（500x），（b）含磷酸钙的电纺纤维膜表面（1000x）以及（c）BIL D95:05、（d）BIL 60:40、（e）BIL 70:30和（f）BIL 85:15的膜界面，放大倍率为1000倍。

图5.DMA分析的储能模量（E'）和tanδ曲线：（a）D PLGA，（b）PLGA，（c）BIL PLGA，（d）BIL D95:05，（e）BIL 60:40，（f）BIL 70:30，（g）BIL 85:15。所表示的值对应于Tg，由tanδ峰获得。

图6.（a）体外降解评估20、30和60天后双层膜的质量扩散和（b）吸水率。星号（*）表示值之间的显著性差异。（c）PLGA的降解（水解）反应。符号◆表示受亲核水分子攻击的酯碳。

图7.（a）细胞活力评估1、3和7天后的代谢活性。（b）成骨细胞增殖分析1天和7天后的代谢活性。星号（*）表示值之间的显著性差异。

图8.1天后的共聚焦激光显微照片：（a）BIL D95:05，（e）BIL 60:40，（i）BIL 70:30和（m）BIL 85:15；7天后：（c）BIL D95:05，（g）BIL 60:40，（k）BIL 70:30和（o）BIL 85:15。1天后的电子显微镜照片：（b）BIL D95:05，（f）BIL 60:40，（j）BIL 70:30和（n）BIL 85:15；7天后：（d）BIL D95:05，（h）BIL 60:40，（l）BIL 70:30和（p）BIL 85:15。放大倍率为2000倍。