DOI:10.1016/j.msec.2020.111637
青光眼疾病的治療通常涉及青光眼植入物的應用。該方法通過將前眼房的眼內充填用液體過濾到引流通路中來降低眼內壓,效果明顯。這種植入物的基本特性包括長期穩定性和流體過濾特性,不會發生不良堵塞。本研究介紹了一種基于靜電紡絲技術的新型青光眼疾病治療材料的設計和生產。選擇無毒、生物相容且不可降解的聚偏二氟乙烯(PVDF)作為植入材料。該工作探究了這種材料在不使用絲裂霉素C等抗纖維化劑的情況下對成纖維細胞系生長的抵抗力。分別對三種不同類型的PVDF進行靜電紡絲,并與聚環氧乙烷(PEO)混合,評估其對細胞生長的抵抗力。研究發現,與PURE PVDF層相比,含有PVDF與PEO混合物的纖維層在代謝活性方面具有統計學意義上的顯著差異。在抵抗細胞纖維化的層上僅形成了小細胞團。聚類分析結果顯示,在MATLAB軟件中開發了一個新程序,用于測定參與聚類形成的細胞數量,然后在點模式下測定細胞之間的空間依賴性。本研究提供了一種適用于治療青光眼的復合PVDF+PEO結構的簡便制備技術。
圖1.用于制備納米纖維層的加熱針式靜電紡絲設備的方案:(1)線性定量泵,(2)加熱器電源,(3)帶聚合物溶液的注射器,(4)加熱設備,(5)納米纖維的形成,(6)收集器,(7)高壓電源。
圖2.暴露在水溶液中1天后的電紡支架的SEM圖像:(a)SIGMA,(b)KYNAR,(c)SOLEF,(d)SIGMA+PEO,(e)KYNAR+PEO,(f)SOLEF+PEO,比例尺為10μm,放大倍率為5.000x,(g)所制備層的纖維直徑的箱線圖(n=200),CI為95%。****p<0.0001。
圖3.暴露在水中1天(PVDF+PEO 1DW)和8天(PVDF+PEO 8DW)后,PURE PVDF和混合PVDF+PEO纖維層的水接觸角結果(n=30),CI為95%,****p<0.0001,**p<0.0342。
圖4a.3T3小鼠成纖維細胞在PVDF和PVDF+PEO電紡支架(n=12)上培養1天和8天后的代謝MTT測試結果。圖4b.3T3小鼠成纖維細胞在PVDF電紡支架上培養1天和8天后的細胞定量(n=10)。****p<0.0001。
圖5.3T3小鼠成纖維細胞與由SIGMA(A)、KYNAR(B)和SOLEF(C)制備的電紡PVDF(第一欄),以及與由SIGMA+PEO(D)、KYNAR+PEO(E)和SOLEF+PEO(F)混合物制備的電紡PVDF+PEO(第二欄)孵育1天后,染色細胞核(藍色)的細胞分布FM圖像,疊加合并的K函數表示細胞的空間分布,比例尺為100μm。
圖6.3T3小鼠成纖維細胞與由SIGMA(A)、KYNAR(B)和SOLEF(C)制備的電紡PVDF(第一欄),以及與由SIGMA+PEO(D)、KYNAR+PEO(E)和SOLEF+PEO(F)混合物制備的電紡PVDF+PEO(第二欄)孵育8天后,染色細胞核(藍色)的細胞分布FM圖像,疊加合并的K函數表示細胞的空間分布,比例尺為100μm。