DOI: 10.1002/pat.5083
經過近三十年的努力，組織工程已成為重建醫學研究中治療非自愈性骨損傷和病變的最重要方法之一。在本研究中，通過靜電紡絲制備了用于骨組織工程的納米纖維復合支架，其中含聚乳酸（PLLA）、氧化石墨烯（GO）和骨形態發生蛋白2（BMP2）。經結構評估后，將脂肪組織來源的間充質干細胞（AT-MSC）用于檢測支架的生物學行為和成骨誘導特性。所有制備的支架均具有納米纖維結構、相互連接的孔、無珠子且力學性能良好。但是與PLLA和PLLA-GO相比，在PLLA-GO-BMP2納米纖維支架上檢測到最佳的生物學行為，包括細胞附著、蛋白質吸附和支持細胞增殖。此外，在PLLA-GO-BMP2納米纖維支架上生長的AT-MSCs中，其ALP活性、鈣含量和骨相關基因標志物的表達水平也隨著在其他支架上生長的細胞的壓縮而顯著提高。事實上，在PLLA納米纖維支架結構中同時存在的GO和BMP2因子具有協同作用，因此組織工程在修復骨病變方面具有廣闊的應用前景。
圖1.在基礎培養基中，脂肪組織來源的間充質干細胞（AT-MSCs）培養在組織培養聚苯乙烯（TCPS）上（A），茜素紅染色成骨分化的AT-MSCs（B），油紅染色成脂分化的AT-MSCs（C）。通過SEM觀察PLLA（D）、PLLA-氧化石墨烯（GO）（E）和PLLA-GO-BMP2（F）納米纖維支架的結構形態[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖2.通過拉伸試驗獲得的PLLA（A）、PLLA-氧化石墨烯（GO）（B）和PLLA-GO-BMP2（C）納米纖維支架的力學性能，以及14天期間BMP2在PLLA-GO-BMP2納米纖維支架上的累積釋放曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖3.脂肪組織來源的間充質干細胞在PLLA（A）、PLLA-氧化石墨烯（GO）（B）和PLLA-GO-BMP2（C）納米纖維支架表面上培養的SEM圖像
圖4.在包括PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2在內的不同支架上進行細胞附著（A）和蛋白質吸附（B）分析。脂肪組織來源的間充質干細胞（AT-MSCs）在PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2納米纖維支架上培養10天的存活率和增殖率（C）。在成骨培養基上培養7天和14天后，測定在PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2納米纖維支架上培養的AT-MSCs的ALP活性（D）和鈣含量（E）。組之間的顯著差異（P<0.05）用星號表示
圖5.在成骨培養基上培養7和14天后，在PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2納米纖維支架上培養的脂肪組織來源的間充質干細胞（AT-MSCs）中成骨基因標記物的相對表達。組之間的顯著差異（P<0.05）用星號表示
