基於軟骨衍生細胞外雜化納米纖維支架的製備及在軟骨組織中的應用

2021-01-19 易絲幫

Mater. Des.：基於軟骨衍生的細胞外基質cECM/PCL雜化納米纖維支架的製備及其在軟骨組織中的應用

DOI:10.1016/j.matdes.2020.108773

衍生自脫細胞組織和器官的細胞外基質（ECM）已在各種臨床前和臨床應用中用作生物支架。但是，缺乏機械性能和形狀可控性是一個缺點。相比之下，合成聚合物可以很容易地設計出具有良好機械性能的支架，但它們的生物功能有限。在這項工作中，研究者探索了一種合成電紡軟骨細胞外基質（cECM）和聚己內酯（PCL）複合納米纖維膜的新方法。軟骨是一種緻密的組織，難以進行靜電紡絲。為了克服這個問題，將軟骨切成薄片，磨成粉末，然後分解成較鬆散的結構。與電紡PCL相比，cECM/PCL（質量比50:50）雜化納米纖維表面光滑，薄且均勻，具有增強的機械性能和潤溼性。同時，cECM/PCL納米纖維膜中cECM的存在顯著促進了體外軟骨細胞的增殖，有利於體內軟骨的再生。以上結果表明，具有良好機械性能和生物相容性的cECM/PCL納米纖維膜有望成為軟骨再生的支架材料。此外，這項工作為合成用於其他組織的ECM基雜化納米纖維支架提供一種方便且經濟的方法。

圖1.軟骨衍生的細胞外基質的製備示意圖。

圖2.cECM/PCL雜化納米纖維膜的製備過程示意圖。

圖3.去細胞前後軟骨片的整體圖（A）和組織學染色（B）。去細胞軟骨粉和軟骨衍生的細胞外基質的整體視圖（C）和SEM（D）圖像。比例尺：200μm。

圖4.電紡cECM、cECM/PCL（70:30）、cECM/PCL（50:50）和PCL納米纖維膜的SEM圖像。比例尺：2μm。

圖5.cECM、cECM/PCL（50:50）和PCL納米纖維膜的化學和熱學特性，（A）ATR-FTIR分析、（B）XRD圖譜和（C）TGA曲線。

圖6.電紡PCL和cECM/PCL（50:50）膜的親水性和機械性能：（A）水接觸角、（B）典型應力-應變曲線、（C）拉伸強度、（D）楊氏模量和（E）斷裂應變。數據表示為平均值±SD，每組n=10，*P<0.05。

圖7.細胞活力測定、形態學和在支架上的增殖。（A）活/死染色；（B）肌動蛋白和細胞核染色；（C）細胞增殖。比例尺：200μm。

圖8.細胞支架構建體的整體視圖和體內工程化組織的定量分析。（A）圓形ECM/PCL（50:50）膜的整體視圖；（B）軟骨細胞的形態；（C）膜上軟骨細胞的形態；（D）細胞支架構建體；（E）構建體的整體視圖；（F）植入裸鼠的構建體。（G，H和I）在不同時間點的工程化軟骨的整體視圖、（J）溼重和（K）楊氏模量。比例尺：100μm。數據表示為平均值±SD，每組n=6，*P<0.05。

圖9.在不同時間點對工程化軟骨的組織學分析。黃色虛線之間的區域表示未降解的cECM/PCL（50:50）膜。比例尺：50μm。

連結地址：http://www.espun.cn/News/Detail/43282

文章來源：易絲幫

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