DOI: 10.3390/md19030169

尽管对电纺壳聚糖膜进行改性以保留纳米纤维形态在体内外引导骨再生应用中显示出巨大的前景，但其机械撕裂强度低于商业胶原膜。弹性蛋白是细胞外基质的天然成分，是一种具有广泛弹性的蛋白质。这项工作研究了将弹性蛋白掺入静电纺丝壳聚糖膜中，以改善其机械撕裂强度，并进一步模拟天然细胞外组合物，从而更好地应用于引导性骨再生（GBR）。在这项工作中，将水解弹性蛋白（ES12，美国弹性蛋白产品公司）添加到壳聚糖纺丝溶液中，其中壳聚糖的含量为0至4wt％。借助SEM观察了壳聚糖-弹性蛋白（CE）膜的纤维形态，通过水接触角测定膜的疏水性，使用傅立叶变换红外光谱（FTIR）和纺丝后蛋白质提取法检测了在模拟手术粘合下膜的机械撕裂强度以及成分。基于成纤维细胞的质量损失和生长，通过体外实验对溶菌酶溶液中的降解情况进行了评估。比壳聚糖膜相比，含弹性蛋白的壳聚糖膜的纤维直径明显增大，水接触角减小，降解速度加快了33％，机械强度高出7倍。FTIR光谱表明含有高浓度弹性蛋白的膜在1535cm-1和1655cm-1处显示出更强的酰胺峰，这表明弹性蛋白已掺入电纺纤维中。二辛可宁酸（BCA）分析显示蛋白质浓度与添加到CE膜中的弹性蛋白的量成正比。另外，所有CE膜都显示出与成纤维细胞的体外生物相容性。

图1.（a）0％弹性蛋白壳聚糖-弹性蛋白（CE）膜，（b）1％弹性蛋白CE膜，（c）2％弹性蛋白CE膜和（d）4％弹性蛋白CE膜放大6500倍的SEM图。在所有CE膜中均可以观察到纤维结构。

图2.CE膜的纤维直径和水接触角。×、*和+表示显著性差异。条形表示平均值±标准差。

图3.纯弹性蛋白粉末和CE膜的傅立叶变换红外（FTIR）光谱。1530cm-1和1635cm-1处的峰分别对应于弹性蛋白酰胺带II和酰胺带I（红线表示位置）。1555cm-1和1650cm-1附近的峰分别对应于壳聚糖酰胺带II和酰胺带I（蓝线表示位置）。从两个峰位的顶部到底部，曲线分别代表（a）0％弹性蛋白CE膜，（b）1％弹性蛋白CE膜，（c）2％弹性蛋白CE膜，（d）4％弹性蛋白CE膜和（e）弹性蛋白粉。

图4.TEA-tBOC处理的壳聚糖-弹性蛋白（CE）膜、TEA处理的CE膜和TEA处理期间的TEA洗涤溶液的二辛可宁酸（BCA）法测定结果。随着膜弹性蛋白浓度的增加，蛋白比显著增加。两种步骤处理的CE膜之间无显著性差异。TEA洗涤溶液的蛋白质比率低于1％、2％和4％弹性蛋白CE膜。＋、×和§表示与其他组相比存在显著性差异（p<0.05）。棒表示平均值±标准差。

图5.CE膜的降解结果。杆代表平均值±标准差。*和＋表示与1％和2％弹性蛋白CE膜相比存在显著性差异（p<0.05）。§、&和×表示与第0周相比存在显著性差异（p<0.05）。

图6.（a）CE膜的手术撕裂强度和（B）拉伸长度。最大负荷以N表示，然后归一化为膜厚。棒代表平均值±标准差。*、＋和×表示与1％弹性蛋白CE膜相比存在显著性差异（p<0.05）。#表示与1％和4％弹性蛋白CE膜相比存在显著性差异（p<0.05）。

图7.图中显示了CE膜上NIH 3T3细胞增殖的平均相对发光单位（RLU）。两个时间点之间存在显著性差异。*、+和×表示每个时间点的显著性差异（p<0.05）。1％和2％弹性蛋白膜上的细胞增殖与其他膜相比存在显著性差异（p=10-4）。§和＆表示0％和4％弹性蛋白CE膜组的显著性差异（p<0.05）。条形表示平均值±标准差。