DOI 10.1007/s12221-020-9523-6
可生物降解聚合物納米纖維支架的制備為多種生物應用提供了良好的前提。在這項研究中，通過靜電紡絲技術制備了含Fe-MOF的納米纖維聚己內酯（PCL）墊（PCL/x％Fe-MOF，x=5、10、20）。通過水熱法分步合成Fe-MOFs，然后將其添加到PCL溶液中以制備納米纖維復合材料。通過FT-IR（傅立葉變換紅外線）、PXRD（粉末X射線衍射）、EDS（能量色散X射線光譜）映射、SEM（掃描電子顯微鏡）和TEM（透射電子顯微鏡）等多種方法證實了纖維中Fe-MOF的存在。在納米復合材料的FT-IR光譜中，純PCL和Fe-MOF的特征譜帶位置無明顯變化，盡管它們在物理上均勻混合，但彼此之間的化學相互作用較弱。通過SEM和TEM圖像證實了所制備的納米復合材料的納米纖維結構。PCL納米纖維直徑經測量為369 nm。生物學研究表明，與PCL和PCL/20％Fe-MOF納米復合材料相比，包括PCL/5％Fe-MOF和PCL/10％Fe-MOF納米纖維支架在內的實驗支架具有良好的表面和機械性能，例如細胞生物相容性、高孔隙率、化學穩定性以及有利于細胞粘附、存活和增殖的最佳纖維直徑。研究結果表明，復合物中Fe-MOF的百分比在細胞附著和生存能力方面起著重要作用。另外，根據植入研究，至少4周內，沒有動物顯示出任何炎癥反應。總體來說，改性電紡支架是用于組織工程的理想候選材料。
圖1.Fe-MOF、PCL和所制備的PCL/x％Fe-MOF納米復合材料的FT-IR光譜。
圖2.Fe-MOF、PAN和所制備的PAN/x％Fe-MOF納米復合材料的PXRD圖。
圖3.（a）Fe-MOF、（b）PCL、（c）PCL/5％Fe-MOF、（d）PCL/10％Fe-MOF和（e）PCL/20％Fe-MOF納米復合材料的SEM圖像。（f）PCL/5％Fe-MOF、（g）PCL/10％Fe-MOF和（h）PCL/20％Fe-MOF納米復合材料的Fe元素映射。
圖4.（a）Fe-MOF、（b）PCL、（c）PCL/5％Fe-MOF、（d）PCL/10％Fe-MOF和（e）PCL/20％Fe-MOF納米復合材料的TEM圖像。
圖5.通過掃描電子顯微鏡觀察HUVEC細胞在測試支架上培養48小時后的形態；（a）接種在PCL支架上的HUVEC細胞，（b）接種在PCL/5％Fe-MOF上的HUVEC細胞，（c）接種在PCL/10％Fe-MOF上的HUVEC細胞和（d）接種在PCL/20％Fe-MOF上的HUVEC細胞。
圖6.MTT法檢測HUVEC細胞在實驗支架上的存活率。24小時和72小時后，在OD=570 nm處分析吸光度（n=3）。不同字母表示同一時間（24或72小時）內不同支架在p<0.05的置信水平下，存在顯著性差異。大寫字母和小寫字母分別表示24小時和72小時之間，在p<0.05的置信水平上存在顯著性差異。
圖7.培養48小時后，對接種在測試支架上的HUVEC細胞進行雙染色免疫熒光AO/EB染色。用這種方法，凋亡細胞呈橙色，核濃縮，活細胞呈綠色。（a）接種在PCL支架上的HUVEC細胞，（b）接種在PCL/5％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞，（c）接種在PCL/10％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞和（d）接種在PCL/20％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞。
圖8.接種在不同支架上48小時的HUVEC細胞的熒光顯微鏡照片；細胞用DAPI染色；（a）接種在PCL支架上的HUVEC細胞，（b）接種在PCL/5％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞，（c）接種在PCL/10％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞和（d）接種在PCL/20％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞。
圖9.移植4周后PCL和PCL/x％Fe-MOF支架的H＆E染色觀察，（a）接種在PCL支架上的HUVEC細胞，（b）接種在PCL/5％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞，（c）接種在PCL/10％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞和（d）接種在PCL/20％Fe-MOF支架上的HUVEC細胞。E：表皮，D：真皮，S：支架，V：血管。
