【摘 要】
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背景:引导骨组织再生术（guide bone regeneration,GBR）已成为治疗因肿瘤、外伤、牙周炎等原因引起的牙槽骨量不足的重要方法之一。GBR的基本原理是在骨缺损的部位填入骨粉,覆盖屏障膜（guide bone regeneration membrane,GBRM）以阻碍上皮结缔组织侵入骨缺损区,从而为骨组织生长提供时间和空间。理想的GBRM应具备以下特征:良好的生物相容性、机械性能
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背景:引导骨组织再生术（guide bone regeneration,GBR）已成为治疗因肿瘤、外伤、牙周炎等原因引起的牙槽骨量不足的重要方法之一。GBR的基本原理是在骨缺损的部位填入骨粉,覆盖屏障膜（guide bone regeneration membrane,GBRM）以阻碍上皮结缔组织侵入骨缺损区,从而为骨组织生长提供时间和空间。理想的GBRM应具备以下特征:良好的生物相容性、机械性能、降解性能和促进骨再生性能等。同时由于口腔环境中微生物的影响,感染时常发生,导致骨再生效果不佳。因此,理想的GBRM还应具备一定的抗菌性能以控制感染,提高GBR的治疗效果。目的:通过静电纺丝技术制备一种符合颅面部骨缺损生理解剖结构的GBRM,使其同时具备良好的骨再生能力和抗菌活性;通过对该GBRM的理化性能、抗菌性能和体内外成骨性能进行研究,评估其在GBR中的应用潜能。方法:从蚕茧中提取丝素蛋白（silk fibroin,SF）作为基质材料,通过序列电纺载氧化锌纳米颗粒（zinc oxide nanoparticle,nZnO）的SF混合溶液（nZnO/SF）、SF溶液、载羟基磷灰石纳米颗粒（hydroxyapatite nanoparticles,nHA）的SF混合溶液（nHA/SF）,制备一种促成骨和抗菌双功能的三明治样丝素蛋白复合纳米纤维膜（nZnO/SF/nHA）用于GBR的研究。然后利用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）检测nZnO/SF/nHA膜的表面结构;傅里叶变换红外（Fourier transform infrared spectrometer,FTIR）和X-射线衍射仪（X-ray diffractometer,XRD）检测nZnO/SF/nHA膜的化学成分和晶相结构;接触角（contact angle,CA）检测nZnO/SF/nHA膜的表面湿润性;力学拉伸实验检测nZnO/SF/nHA膜的机械性能;其次,通过CCK8和细胞活死染色探究nZnO/SF/nHA膜对MC3T3-E1小鼠前体成骨细胞和L929成纤维细胞粘附增殖的影响;Real-time PCR、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色和茜素红染色（alizarin red staining,ARS）检测nZnO/SF/nHA膜对MC3T3-E1细胞成骨向分化矿化的影响;最后通过细菌培养和菌落计数探究nZnO/SF/nHA膜的抗菌功能;通过大鼠颅顶骨缺损模型探究nZnO/SF/nHA膜的体内成骨效应。结果:SEM图像显示所有纳米纤维随机排列,形成高度相互连通的孔隙,nZnO/SF/nHA膜的纵剖面呈明显的三明治样分层结构;FTIR、XRD和EDX证实nZnO和nHA成功掺入到SF纳米纤维中;CA检测发现nZnO和nHA加入到纳米纤维中,膜的亲水性能显著提高;体外生物学实验证明,nZnO/SF/nHA膜对MC3T3-E1和L929细胞均没有明显的细胞毒性,但MC3T3-E1细胞在nZnO/SF/nHA表面的状态较L929细胞好;Real-time PCR、ALP染色和ARS结果显示nZnO/SF/nHA膜促进MC3T3-E1细胞的分化和矿化。此外,抗菌实验表明,nZnO/SF/nHA膜对大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）均具有一定的抗菌作用。最后,体内大鼠颅顶骨缺损模型研究结果表明nZnO/SF/nHA膜具有良好的体内骨再生能力。结论:本研究通过静电纺丝技术制备的一种新型三明治样丝素蛋白复合纳米纤维膜（nZnO/SF/nHA）具有良好的生物相容性、合适的机械性能、良好的成骨性能和抗菌活性,在GBR工程有一定运用潜能。
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