DOI:10.1016/j.jiec.2020.11.001
近年來,人們采取了各式各樣的方法以成功地再生組織或器官。其中一種方法是設計可模擬組織和器官自然環境的生物工程支架。本研究旨在探討由靜電紡絲工藝制備的嵌入骨脫細胞外基質(bdECM)的PCL基纖維支架的功效。眾所周知,電紡纖維可模仿天然ECM的結構,而bdECM可為人間充質干細胞的粘附和分化提供豐富的環境。研究發現,bdECM顆粒對支架的表面特性,如潤濕性、吸水性和表面粗糙度有著很大的影響。此外,深入研究了bdECM含量對細胞粘附的影響。結果表明,支架中bdECM含量增加,細胞粘附和增殖增強。此外,ALP活性、鈣沉積和基因表達結果表明,bdECM顆粒對成骨分化具有顯著影響。本研究證實了bdECM/PCL支架的可行性,該支架可以作為一種潛在的生物醫用硬組織再生裝置。
圖1.使用靜電紡絲法制備PCL/bdECM支架。
圖2.(a)支架的SEM和WGA染色圖像。(b)支架的纖維直徑結果。(c)支架的FTIR和(d)TGA結果。
圖3.拉伸試驗結果包括(a)應力-應變曲線和(b)楊氏模量/最大應力。(c)支架的接觸角測量和(d)吸水能力結果。(e)支架的激光共聚焦圖像和相應的(f)表面粗糙度結果。
圖4.(a)細胞培養4小時后的細胞接種效率。(b)24小時后支架上細胞的SEM圖像。(c)24小時后細胞覆蓋的總面積。(d)培養1、3、5和7天后的MTT測定結果,(e)每個培養期(A,B和C)支架的細胞增殖速率。
圖5.(a)細胞粘附相關蛋白的蛋白質印跡結果。(b)hMSCs在PDE3支架上的細胞粘附機制。
圖6.(a)細胞培養21天后的ALP和ARS染色結果。7、14和21天后,支架上細胞的相對(b)ALP活性和(c)礦化作用。(白色箭頭表示礦化的結節)。(d)圖示顯示了hMSCs從生長到分化的四個階段。7、14和21天后,(e)BMP-2,(f)COL1A1,(g)OCN和(h)OPN的基因表達結果。