DOI:10.1039/D0SM00593B
制備具有適當化學、物理和電學性質的支架對于神經細胞粘附和增殖至關重要。最近,對導電聚合物的電刺激已被用于構建功能性神經細胞支架。在此,研究者通過有效的原位聚合法制備了天然聚合物(纖維素)/導電聚合物納米纖維墊:電紡纖維素(EC)/聚N-乙烯基吡咯(PNVPY)和EC/聚(3-己基噻吩)(P3HT)。通過光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、親水性、孔隙率和循環伏安法對表面固定化進行了表征。OM和SEM圖像表明,PNVPY在EC納米纖維上形成了聚合物涂層和聚集的納米顆粒,而P3HT僅產生聚合物涂層。與純EC墊相比,這兩種復合墊都具有增加的厚度、更高的孔隙率和導電性。并且研究發現EC/P3HT的親水性增加。未分化的PC12細胞的體內細胞相容性表明EC/PNVPY和EC/P3HT支架具有良好的細胞活性、粘附和增殖。此外,電刺激實驗的結果表明,EC/P3HT墊比EC和EC/PNVPY墊能有效地促進PC12細胞的增殖。結果表明,導電聚合物修飾的EC/PNVPY和EC/P3HT納米纖維墊在神經組織工程中具有良好的應用前景。
圖1.PNVPY和P3HT在EC納米纖維墊上原位聚合的示意圖。
圖2.電刺激裝置的示意圖。
圖3.A和B:EC納米纖維墊的光學顯微鏡圖像。C和D:EC納米纖維墊的SEM圖像。
圖4.A:EC/PNVPY和EC/P3HT納米纖維墊的外觀:1),2),3)所指的NVPY單體濃度分別為0.05 M、0.1 M、0.15 M;4),5),6)所指的3HT單體濃度分別為0.05 M、0.1 M、0.15 M。B和D:具有不同放大率的EC/PNVPY納米纖維墊的光學圖像。C和E:具有不同放大率的EC/P3HT納米纖維墊的光學圖像。F-M:EC/PNVPY(F-1)和EC/P3HT(J-M)的SEM圖像。
圖5.EC、EC/PNVPY和EC/P3HT納米纖維支架的FTIR光譜。
圖6.A:EC、EC/PNVPY和EC/P3HT支架的厚度。B:通過液體置換法的EC、EC/PNVPY和EC/P3HT支架的孔隙率。C和D:EC、EC/PNVPY和EC/P3HT復合材料表面的動態水接觸角(DWCA)值和水滴圖像。
圖7.A:EC/PNVPY的細胞活力。B:EC/P3HT支架的細胞活力。
圖8.A:EC/PNVPY支架上的PC12細胞的熒光圖像。B:EC/P3HT上的PC12細胞的熒光圖像;C:EC/PNVPY上的細胞數目。D:EC/P3HT上的細胞數目。
圖9.A-C:在不同NVPY濃度的EC/PNVPY上PC12細胞的LSCM圖像:A:0.05 M;B:0.1 M;C:0.15 M。D-F:在不同3HT濃度的EC/P3HT上PC12細胞的LSCM圖像:D:0.05 M;E:0.1 M;F:0.15 M。
圖10.在0.1 M PBS中,掃描速度為100 mV s-1時,EC、EC/PNVPY和EC/P3HT纖維墊的循環伏安圖。
圖11.A:在含0.05 M NVPY的EC和EC/PNVPY支架上培養1、3和5天的PC12細胞的細胞活力。B:在含0.15 M 3HT的EC和EC/P3HT支架上培養1、3和5天的PC12細胞的細胞活力。