環糊精包合物複合聚合物纖維的靜電紡絲,用於牙髓治療

Colloids Surf. B Biointerfaces:地塞米松/環糊精包合物複合聚合物纖維的靜電紡絲,用於牙髓治療


DOI:10.1016/j.colsurfb.2020.111011

β-環糊精(β-CD)是一種寡糖,通常用於改善親脂性藥物(例如地塞米松,DEX)的水溶性。本文介紹了一種藥物遞送系統的開發,通過β-CD-包合複合物(IC)提供DEX的持續釋放,以增強人類提取乳牙(SHEDs)的幹細胞的礦化能力,作為潛在的直接牙髓封閉策略。首先,用β-CD合成DEX的IC(DEX-CD-IC)。為了確認DEX-CD-IC複合物的形成,進行了X射線衍射(XRD)和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析。XRD數據表明由於形成了新的晶體結構而實現了IC的形成,而FTIR表明DEX-CD-IC中每個組分的峰的位移揭示了IC的存在。然後,通過改變DEX-CD-IC的濃度(5%,10%和15%)來加工電紡聚(乳酸-乙醇酸共聚物,PLGA)纖維(PLGA/DEX-CD-IC)。通過超高效液相色譜法測定28天內纖維中的DEX釋放量。由於IC增強了DEX的溶解度,與PLGA/DEX纖維相比,電紡PLGA/DEX-CD-IC纖維以更持久的方式釋放DEX。無論IC的存在與否,與電紡纖維一起培養或在電紡纖維上培養時,均未發現有害的SHEDs增殖。重要的是,由於持續的DEX釋放,負載有最低DEX-CD-IC濃度(5%)的電紡纖維刺激了更明顯的牙源性分化。總而言之,PLGA/DEX-CD-IC纖維由於其持續的DEX釋放、細胞相容性和牙源性分化能力而在重要的牙髓治療中具有廣闊的應用前景。

地塞米松/環糊精包合物複合聚合物纖維的靜電紡絲,用於牙髓治療

圖1.(A)通過凍幹形成的DEX、CD和DEX/β-CD-ICs的XRD圖(B)含DEX或IC的電紡纖維的XRD,表明IC成功形成且PLGA-DEX/β-CD-IC-MF是非晶態的,類似於PLGA纖維。


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圖2.(A)DEX、CD和DEX/β-CD-IC的FTIR光譜表明,IC中存在DEX的特徵峰。(B)FTIR光譜表明PLGA纖維中存在IC和DEX。


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圖3.電紡納米纖維的代表性SEM圖像。(A)PLGA-MF,(B)PLGA/DEX5%,(C)PLGA/DEX10%,(D)PLGA/DEX15%,(E)PLGA-DEX/IC5%,(F)PLGA-DEX/IC10%(G)PLGA-DEX/IC15%(×5,000和×10,000)及其AFD。


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圖4.672小時內PLGA-DEX/β-CD-IC(5%和15%)和PLGA-DEX-MF(5%和15%)納米纖維中DEX的釋放曲線。


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圖5.(A)PLGA-MF、PLGA-DEX/β-CD-IC(5%和15%)和PLGA-DEX-MF(5%和15%)電紡纖維在第1、3和5天的細胞增殖。(B)接種在PLGADEX/CD-IC-MF(5%)、PLGA-DEX-MF(5%)、PLGA-DEX/CD-IC-MF(15%)、PLGA-DEX-MF(15%)、PLGA-MF上的SHEDs在第3天和第5天的SEM圖像,比例尺為20μm。


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圖6.ALP活性表明SHEDs在第7天和第14天的早期成骨分化。


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圖7.(A)茜素紅染色的孔顯示了第14天DEX誘導的SHEDs中的礦化作用。(B)茜素紅S染色的定量結果顯示了從PLGA-DEX-MF釋放的不同濃度的DEX的作用,以及PLGA-DEX/CD-IC-MF誘導的SHEDs中的基質礦化。

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