DOI:10.1186/s13287-020-02042-6
生物復合支架在腹壁重建中的應用日益廣泛,但仍存在一定的缺點。在此,本研究介紹了一種通過結合3D打印(3DP)和靜電紡絲(ESP)制備的新型三維(3D)支架。生物復合支架由集成的3DP互連粗視纖維和隨機ESP超細纖維網絡組成。3DP支架保留了完整的3D結構和力學性能,而ESP網絡則充當了細胞外基質(ECM)的細胞捕獲系統。將生物復合支架植入缺損大鼠腹壁,以檢測其是否能誘導早期血管生成和組織缺損的重建。SEM分析顯示,生物復合支架的孔徑為424.47±58.49μm,孔隙率為70.46±2.48%。在體外細胞增殖試驗中,生物復合支架不會以時間和劑量依賴性的方式影響大鼠真皮成纖維細胞的增殖。動物實驗顯示,與3DP支架相比,存在組織重塑和早期血管生成。該實驗通過ESP和3DP技術制備了具有宏觀和微觀結構的生物支架。因此,3DP和ESP技術的集成為腹壁缺損和疝氣修復提供了一套新的智能支架。
圖1.I型膠原納米纖維(a,b),3DP(c,d)和生物復合支架(e,f)樣品的代表性掃描電子顯微照片
圖2.3DP與生物復合支架的成纖維細胞毒性比較
圖3.PSIS、3DP和生物復合支架的宏觀結構和粘附條件評估。與同組內的2W相比,*P<0.05;與同組內的1M相比,#P<0.05;與同一時間點的3DP組相比,&P<0.05
圖4.植入后2周(2W)、1個月(1M)和3個月(3M)腹壁缺損修復期間PSIS、3DP和生物復合支架的Masson三色染色
圖5.PSIS、3DP和生物復合支架植入2周(2W)、1個月(1M)和3個月(3M)后腹壁缺損組織中CD15表達的免疫組織化學檢測。PSIS、3DP和生物復合支架植入2周(2W)、1個月(1M)和3個月(3M)后CD15陽性細胞的定量分析。與同組內的2W相比,*P<0.05;與同組內的1M相比,#P<0.05;與同一時間點的PSIS組相比,&P<0.05
圖6.植入后2周(2W)、1個月(1M)和3個月(3M)的PSIS、3DP和生物復合材料植入物中CD31陽性血管的免疫組織化學檢測。PSIS、3DP和生物復合支架植入2周(2W)、1個月(1M)和3個月(3M)后CD31陽性血管的定量分析。與同組內的2W相比,*P<0.05;與同一時間點的PSIS組相比,&P<0.05
圖7.測定了天然腹壁、PSIS、3DP和生物復合支架的體外抗張強度以及體內摻入強度。與任何其他體內和體外組相比,*P<0.05