DOI:10.1021/acsabm.0c00679
生物支架是支持三維（3D）細胞培養的重要基質。絲素蛋白（SF）具有良好的生物相容性和力學性能，是一種極具吸引力的組織工程生物材料。靜電紡絲是制備SF纖維支架最常用的方法之一。然而，該技術仍面臨著許多挑戰，例如產量低、有機溶劑殘留、纖維的可擴展性有限以及缺乏對孔徑的空間控制等。為了克服這些局限性，使用溫和的一步浸涂法制備了核殼結構的絲素@宣紙（SF@RP）纖維支架。RP的纖維素纖維基質是3D支架的物理基礎，而纖維素纖維上的SF涂層控制著細胞的粘附/擴散。結果表明，通過調節SF@RP支架表面上SF的二級結構，可以調節SF@RP上的細胞行為。相比于在具有更高比例的β-折疊二級結構的SF@RP支架上的細胞粘附和擴散，在具有主要隨機二級結構的SF@RP支架上形成了腫瘤球體。乳腺癌MDA-MB-231和MCF-7、肺癌A549、前列腺癌DU145和肝癌HepG2細胞的直接培養可自發導致SF@RP上相應的腫瘤球體。此外，研究了HepG2腫瘤球體的生理特性，結果表明，與HepG2單層細胞相比，在SF@RP支架上形成的HepG2細胞球中的CYP3A4、CYP1A1和白蛋白基因表達水平明顯更高。而且，這些球體顯示出更高的耐藥性。總之，這些通過浸涂法制備的SF@RP支架是具有良好生物相容性的細胞培養基質，特別是對于腫瘤細胞球體的形成而言。
圖1.（a）SF涂覆RP的BCA法表征。（b）RP和不同SF濃度的SF@RP的FESEM圖像。比例尺：10μm，RP：宣紙，SF@RP：絲素@宣紙。
圖2.RP、SF和10％SF@RP的C 1s、O 1s和N 1s XPS光譜圖。
圖3.在RP和SF@RP支架上生長的DU 145、MCF-7、A549和MDA-MB-231細胞的H＆E染色明場圖像。比例尺：100μm。
圖4.在RP、2.5％SF@RP、5.0％SF@RP和10％SF@RP支架上生長的HepG2細胞的H＆E染色明場圖像；比例尺：100μm。
圖5.（a）RP、SF和SF@RP的FTIR分析，以及（b）由不同SF濃度制備的SF@RP的去卷積FTIR光譜；α表示α-螺旋，β表示β-折疊，t表示匝數，r表示無規線圈二級結構。
圖6.（a）MTT分析表征了HepG2在TCP和10％SF@RP上的增殖，以及（b）在1天和5天培養后TCP和10％SF@RP上生長的HepG2細胞的鈣黃綠素-AM和PI熒光染色；比例尺：100μm。
圖7.通過qPCR分析在SF@RP上培養1天和5天的HepG2細胞中（a）CDH1和CDH2以及（b）HIF-1α和HIF-2α的相對mRNA表達；*表示p＜0.05，**表示p＜0.01。
圖8.通過qPCR分析在TCP和SF@RP上培養的HepG2細胞中CYP4A3、CYP1A1和白蛋白的相對mRNA表達。*表示p＜0.05，**表示p＜0.01。
圖9.SF@RP在藥物功效測試中的應用。（a）在2D（TCP，組織培養板）和3D（RP和SF@RP）平臺上培養的HepG2細胞的細胞活力；*表示p＜0.05，**表示p＜0.01，（b）在RP和SF@RP上培養的HepG2細胞中CDH1和CDH2的相對mRNA表達。
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