摘要：目的·构建一种携载抗菌黏性脂质体的水凝胶(A-LIP-PEG),探究其抗菌及促进骨修复作用。方法·基于脂质体和多巴胺的席夫碱反应,制备黏性脂质体(A-LIP)。将A-LIP和巯基化的聚乙二醇(4SH-PEG)混合,用Ag+交联4SH-PEG制备复合脂质体水凝胶。通过A-LIP对骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein2,BMP-2)的包载,实现BMP-2在水凝胶网络中均匀分散和缓慢释放。采用粒度仪考察A-LIP的粒径和电位;采用透射电镜观察A-LIP的形态;采用冲洗黏附实验评估A-LIP的黏性;通过CCK-8验证A-LIP-PEG的生物相容性;通过骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶测定及茜素红S染色评定其促成骨活性。结果·体外研究表明,A-LIP对软组织有很强的黏附性;A-LIP-PEG对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用;A-LIP-PEG具有较脂质体水凝胶(LIP-PEG)更显著的促进成骨分化作用,且不影响细胞的增殖。结论·该A-LIP-PEG在拓宽水凝胶装载和控释药物及抗菌、骨修复方面有良好的前景。

摘要：目的·构建负载第4代树枝状大分子聚酰胺-胺(generation 4 polyamindoamine,G4 PAMAM)/布洛芬(ibuprofen,IBU)复合物(G4 PAMAM-IBU)的基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)响应性明胶(gelatin,Gel)水凝胶,并探究其体外特征。方法·将IBU粉末加入G4 PAMAM溶液中,经超声振荡得到G4 PAMAM-IBU复合物,利用紫外分光光度计检测饱和G4 PAMAM-IBU溶液中IBU的浓度,研究G4 PAMAM对IBU的增溶能力和G4 PAMAM-IBU复合物中IBU的释放。采用CCK-8试剂盒评估IBU与G4 PAMAM-IBU对大鼠成纤维细胞增殖的抑制能力。同时,为实现G4 PAMAM-IBU的按需释放,利用Gel与甲基丙烯酸酐的加成反应合成甲基丙烯酸酯明胶(methacrylate gelatin,GelMA),并在365 nm光交联下形成MMP响应性水凝胶,并将G4 PAMAM-IBU复合物包载于该水凝胶之中。扫描电子显微镜观察水凝胶的微观形态,紫外分光光度计测定水凝胶中药物的释放量。之后,将载药GelMA水凝胶与成纤维细胞共培养,采用CCK-8试剂盒与活/死细胞染色法评估水凝胶对成纤维细胞增殖的影响。采用单因素方差分析进行组间定量资料的比较。结果·IBU与G4 PAMAM成功组成复合物,并使IBU在水中的溶解度显著提高,且IBU在12 h内与G4 PAMAM逐渐解离并释放。与空白对照组相比,单纯的IBU浓度需达到300μg/mL才具有抑制成纤维细胞增殖的能力(P=0.023),而G4 PAMAM-IBU中IBU的浓度为100μg/mL时即可显著抑制成纤维细胞增殖(P=0.000)。所制备的G4 PAMAM-IBU/GelMA水凝胶经MMP处理后,内部孔隙增大,药物释放加快。同时,体外实验发现,与载IBU的GelMA水凝胶相比,G4 PAMAMIBU/GelMA水凝胶处理后的成纤维细胞活细胞减少,死细胞增多,对细胞增殖的抑制作用显著增强(均P=0.000);且加入MMP后,抑制作用进一步增强。结论·G4 PAMAM对IBU具有显著的增溶作用并可增强其药物效应;G4 PAMAM-IBU/GelMA水凝胶具有MMP响应性的药物缓释行为,并能够持续抑制成纤维细胞增殖。

摘要：目的·将有机药物与无机粒子相结合并赋予水凝胶以治疗功能,构建可以促进骨缺损再生的有机-无机双效骨诱导复合水凝胶。方法·制备同时负载有机药物维生素D3以及无机粒子磷酸钙纳米粒的脂质体(vitamin D_3&calcium phosphatenanoparticlesliposomes,VD_3&CaP-Lip),并通过动态光散射粒度分析仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、高效液相色谱仪对其粒径、电位、形态学以及体外释放特性进行观察;进一步将上述脂质体与甲基丙烯酸酐修饰的明胶(gelatin-methacrylic,GelMA)水凝胶相结合制备复合水凝胶(VD3&Ca P-Lip@Gel),并通过扫描电子显微镜、高效液相色谱仪、CCK-8试剂盒、细胞活/死染色、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活力测定、ALP染色、茜素红S染色、茜素红定量分析对该复合水凝胶的形态学、体外释放特性、体外矿化能力、细胞相容性、细胞黏附性以及体外促成骨能力进行观察。结果·成功构建了VD_3&Ca P-Lip@Gel水凝胶。体外释放结果显示,该复合水凝胶可在局部持续释放维生素D_3约17 d。形态学观察结果显示,该水凝胶有着良好的形态学特征,在模拟体液中可以促进体外生物矿化。细胞实验结果显示,该复合材料有着良好的细胞相容性以及细胞黏附性;相较于阴性对照组、阳性对照组以及GelMA组,其具备明显的体外促成骨分化能力。结论·所构建具有骨诱导性的有机-无机双效复合水凝胶可实现药物及纳米粒子的体外局部长期释放,可明显在体外促进成骨分化、加速骨再生过程。