Surface modified PLLA/PCL membrane for guided tissue regeneration

Abstract

To develop a new periodontal therapeutic modality, guided tissue regeneration (GTR), biodegradable barrier membranes composed of fibrous poly (L-lactic acid)(PLLA) and poly (ε-caprolactone)(PCL) were fabricated using electrospinning technique. PLLA/PCL composite membranes were coated with chitosan and then they were confirmed by amino black staining. PLLA was dissolved in an organic solvent mixture of methylene chloride /1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol and PCL was dissolved in binary solvent system of methylene chloride /dimethyl formamide. Morphology of fibrous membranes, thermal analysis of composite membranes, mechanical strength, hydrophilicity, and guided tissue regenerative potentials of the chitosan coated composite membranes were investigated. The chitosan coated composite membranes were combined well with PLLA and PCL and enough great mechanical strength as membrane. And outstanding osteoblastic MC3T3-E1 cells attachment and proliferation capability of chitosan coated GTR membranes were proved by CCK assay and scanning electron microscope (SEM). These results suggested that chitosan coated PLLA/PCL composite membrane might potentially enhance guided tissue regenerative efficacy.;전기방사를 이용하여 PLLA와 PCL의 혼합 섬유로 이루어진 차폐막을 제조하였다. 혼합 방사된 차폐막은 PLLA의 우수한 강도와 PCL의 뛰어난 연성을 지닌 물리적·기계적인 성질이 최적화된 차폐막이다. 뿐만 아니라 혼합 차폐막을 키토산 코팅으로 표면 개질 시킨 군은 다른 군에 비해 세포 실험 결과가 우수하게 나타났다. 주사전자현미경, 시차주사열량계를 이용하여 PLLA와 PCL이 혼합된 차폐막이 그 비율에 따라 이루어져 있음을 확인하였다. 인장강도 측정으로 나타난 기계적인 성질은 PLLA의 함량이 증가할수록 강도가 우수하게 나타났다. 수접촉각 측정을 통해 차폐막의 표면의 친수성을 측정한 결과, 각 군에서 세포반응에 적합한 친수성을 갖는 것으로 나타났다. 또한 세포실험을 통해 세포 부착의 모습과 세포증식실험을 통하여 키토산으로 표면을 코팅처리 한 군에서 세포친화성이 높아짐을 확인하였다. Von Kossa 염색을 통해 칼슘의 생성된 정도를 확인하였더니 키토산 표면처리를 해 준 군에서 칼슘이 더 많이 관찰되었다. 이러한 실험을 통하여 PLLA와 PCL을 혼합 방사해 만든 차폐막은 적당한 기계적인 물성을 지니고, 여기에 표면 처리로 키토산을 코팅시켜 높은 세포친화성을 갖는 차폐막으로 기능을 증진하였다.