電紡纖維作為一種治療骨疾病的新型方法

2020-12-05 易絲幫

Expert Opin. Drug Deliv.：電紡纖維作為一種治療骨疾病的新型方法

DOI:10.1080/17425247.2020.1767583現有的外科手術治療材料對高能量創傷造成的損傷的治療效果較差，這些疾病包括長時間的骨缺損、神經纖維斷裂以及修復後血管肌腱反覆痙攣或粘連。由於其三維結構，載有藥物的電紡纖維已成為治療骨科疾病的新型聚合物材料，具有良好的控釋性能和與局部組織的高親和力。本文綜述了電紡納米纖維的形態、在纖維上負載藥物的方法以及提高藥物滲透性和生物利用度的改性方法。本文重點介紹了載藥電紡纖維在不同治療方法中的創新應用，包括骨骼和軟骨缺損、肌腱和軟組織粘附、血管重塑、皮膚移植和神經系統損傷。隨著靜電紡絲技術的迅速發展和組織工程學的進步，載藥電紡纖維在控制藥物釋放、傷口閉合以及組織再生和修複方面正變得越來越重要。載藥電紡纖維在骨科疾病治療中具有廣泛的應用前景和巨大的潛力。因此，提出了許多利用電紡纖維的不同形態特徵、不同藥物的獨特藥代動力學、藥效學特徵以及不同疾病的不同發作特徵的新穎治療方法。

圖1.A.通過透明質酸（HA）微溶膠靜電紡絲製備的含有絲裂黴素C的PLLA纖維膜和PLLA-MMC膜的示意圖，可作為藥物輸送系統來防止肌腱損傷後的粘附。B.對照組，PLLA和PLLA-MMC2組中FDP肌腱模型的總體評估。蘇木精和曙紅（HE）染色。D.Masson染色。T型肌腱，M-PLLA膜。黑色箭頭表示在界面處沒有腱鞘周粘附，而白色箭頭表示在材料（M）和肌腱（T）之間的腱鞘周粘附。紅色虛線表示鞘間隙，黃色箭頭表示炎性細胞浸潤。

圖2.A.（a）阿侖膦酸鹽中孔矽酸鹽納米粒子（ALN@MSNs）的製備。（b）電紡PG-ALN@MSN納米纖維的製備。B.（a）四種類型的納米纖維的MSNs掃描電子顯微圖（SEM）和透射電子顯微圖（TEM）。紅色箭頭指示MSN在納米纖維中的聚集位置。（b）PG-ALN@MSN納米纖維的TEM和能量色散光譜（EDS）元素圖。證實了在單個納米結構中ALN和MSNs的組合。C.（a）4周和12周後的標本的顯微CT圖像。紅色虛線是動物實驗中骨缺損的邊界。（b）新骨量的定量統計圖。

圖3.A.（a）在膠原纖維墊上形成CBD-SDF1α梯度的示意圖。（b）電紡膠原纖維的SEM圖像。（c）CBD-SDF1α（若丹明）在膠原蛋白（異硫氰酸螢光素）纖維上的螢光圖像。B.（a）CBD-SDF1α和天然SDF1α（NAT-SDF1α）與電紡膠原膜的結合曲線。（b）SDF1α在CBD-SDF1α和NAT-SDF1α梯度支架上7天內的釋放曲線。（c）連續梯度支架上CBD-SDF1α和NAT-SDF1α的序列片段。（d）在7天內不同連續CBD-SDF1α梯度支架中SDF1α的累積釋放速率。C.在連續CBD-SDF1α梯度的膠原蛋白墊上培養7天的神經間充質幹細胞的免疫螢光。（a）Tuj-1。（b）GFAP。（c）細胞數量和百分比隨CBD-SDF1α梯度的變化。

圖4.A.（a）基於同軸靜電紡絲的纖維交聯前後的SEM顯微照片。（b）四種類型電紡纖維的芯鞘結構的TEM顯微照片。B.（a）30天內鹽酸莫西沙星（MOX）的釋放曲線。（b）30天內的ICA釋放曲線。（c）30天內的MOX和ICA釋放曲線。（d）磷酸鹽緩衝液中的四種纖維膜60天內的質量釋放曲線。C.一、兩個月後降解後的四種類型纖維的SEM顯微照片。D.（a）在一個、兩個和三個月後兔橈骨缺損模型中移植後的平骨再生X射線照片。（b）手術三個月後的再生骨的Micro-CT圖像（再生骨顯示為紫色）。（c）骨礦物質密度統計。（d）骨體積/總體積統計。（PG：無載藥膜。PGM：負載MOX的膜。PGI：負載ICA的膜。PGMI：負載雙重藥物的膜）。

圖5.A.方案圖。（a）注射給藥以減少血管痙攣。（b）局部應用電紡膜以預防血管痙攣和修復血管組織。B.PLLA纖維體外釋放阿片類藥物的累積百分比（PLLA-10％：含10％PEG的PLLA電紡纖維。PLLA-20％：含20％PEG的PLLA電紡纖維。PLLA-30％：含30％PEG的PLLA電紡纖維。PLLA-40％：含40％PEG的PLLA電紡纖維。PLLA-50％：含50％PEG的PLLA電紡纖維）。經過兩周的動物實驗後，對四組標本進行HE和Masson三色染色。

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文章來源：易絲幫

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