華中科技大學周華民&王云明&Macromol. Biosci.：聚己內酯/明膠電紡復合納米纖維支架

DOI: 10.1002/mabi.202000300

由于難以制備出適合細胞增殖的支架材料，因此利用體外擴增角膜緣干細胞（LSC）移植治療角膜緣干細胞缺乏癥（LSCD）患者難以在臨床上得到廣泛應用。為了應對這些挑戰，作者提出了一種新型電紡聚己內酯（PCL）/明膠納米復合材料，以制備適合角膜緣微環境細胞（LNC）體外增殖的三維支架，這在治療LSCD等疾病方面具有里程碑意義。將不同重量比的PCL和明膠溶解在混合溶劑中，然后進行靜電紡絲和交聯以制備適合細胞增殖的支架。納米復合材料的表征結果顯示，明膠含量對其微觀形態、熱性能、結晶度、降解溫度、親水性和機械性能有著顯著影響。P8G2-C（PCL:明膠=80:20，交聯）具有光滑的纖維和均勻的孔隙，其親水性、機械性能和柔性均得到明顯改善，細胞增殖試驗顯示其可以支持LNC。此處進行的詳細研究證明了將PCL/明膠電紡納米復合材料用作組織工程角膜支架的可行性，這無疑為組織工程領域的發展提供了一個新的視角。

圖1.聚己內酯（PCL）/明膠纖維雜化支架的制備過程。

圖2.a）纖維支架形態的示意圖和b）掃描電子顯微鏡（SEM）照片。c）示意圖和d）透射電子顯微鏡（TEM）照片，顯示了聚己內酯（PCL）/明膠纖維雜化支架中的細胞增殖。e）水接觸角測試的實時圖像；f）纖維支架P8G2-C的拉伸性能；g）纖維支架P8G2-C上的細胞增殖分析。

圖3.a）纖維支架水接觸角測試的示意圖和b）實時圖片。c）水滴滴落10s后的水接觸角分析。d）PBS浸泡前的纖維支架形態：（i）PCL，（ii）P8G2，（iii）P5G5和（iv）P2G8；e）PBS浸泡24小時后：（i）PCL，（ii）P8G2，（iii）P5G5和（iv）P2G8；f）交聯處理后：（i）PCL-C，（ii）P8G2-C，（iii）P5G5-C和（iv）P2G8-C。

圖4.a）交聯處理前后纖維支架的差示掃描量熱法（DSC）測試結果；b）纖維支架在潮濕條件下的拉伸性能。

圖5.纖維支架上的細胞增殖分析。