DOI:10.1016/j.cej.2020.128146
皮膚替代物已被廣泛用作皮膚損傷中再生皮膚的治療策略。皮膚替代物的快速血管化可以為傷口愈合的早期階段提供營養支持、排泄通道，并為免疫系統創建干預途徑。因此，在真皮重建過程中，評估真皮替代物的血管化特性具有重要意義。在這項研究中，合成了促血管生成的自組裝肽納米纖維水凝膠（SLg），并與UV固化明膠（GelMA）結合以制備一系列三維（3D）打印支架。在3D打印過程中構建了由明膠和肽交織而成的互穿聚合物網絡（IPNs），從而提高了吸收性和彈性。此外，3D打印的GelMA/SLg支架顯示出可控的孔隙率、孔徑和連通孔特性。這些特性為細胞遷移、增殖提供了適宜的微環境，有利于早期血管生成的血管生長。一項體內研究發現，含有20％肽水凝膠的3D打印GelMA/SLg支架具有最佳的膠原纖維結構，血管重建和皮膚再生的修復周期最快。這些結果表明，促血管生成支架可促進早期快速血管形成和組織愈合，是高質量皮膚損傷再生修復的一種很有前途的治療策略。
圖1.SLg納米纖維水凝膠的表征。（A）TEM圖像以及水凝膠的照片（插圖）。（B）SEM圖像。（C）圓二色性光譜。（D）FT-IR光譜圖。
圖2.3D打印漿料的表征。明膠（A）和GelMA（B）的1H-NMR光譜。（C）四種漿料的熱敏性。（D-G）漿液的頻率掃描。
圖3.在UV下形成的3D打印支架（A）。（B）GelMA/SLg20支架的照片。（C）凍干GelMA/SLg20支架的照片。
圖4.3D打印支架的SEM圖像。（A，E，I）GelMA；（B，F，J）GelMA/SLg5；（C，G，K）GelMA/SLg10；（D，H，L）GelMA/SLg20。
圖5.3D打印支架的表征。（A）3D打印支架的代表性拉伸應力-應變曲線。（B）3D打印支架的溶脹率。（C）3D打印支架的殘留率。
圖6.L929細胞在3D打印支架上的增殖。（A）第1、3和7天L929細胞在不同支架上的CCK-8測定結果。n=3。（B）第1、3和7天對不同支架上的L929細胞進行活/死染色。（C）第7天不同支架上生長的L929細胞的3D重建以及鬼筆環肽和核染色（插圖）。
圖7.HUVECs在3D打印支架上的細胞增殖。（A）第1、3和7天HUVECs在不同支架上的CCK-8測定結果。n=3。（B）第1、3和7天對不同支架上的HUVECs進行活/死染色。（C）不同支架上生長的HUVECs的3D重建，以及第7天的鬼筆環肽和核染色（插圖）。
圖8.3D打印支架的體外血管生成。（A）與GelMA、GelMA/SLg5、GelMA/SLg10和GelMA/SLg20孵育的細胞的連接、圓圈和管的代表性圖像。（B）連接、圓圈和管的量化。*p＜0.05。
圖9.表皮細胞和成纖維細胞的雙層共培養模型。（A）“雙層共培養模型”在共焦激光掃描顯微鏡下的平面圖。綠色圖表示用PKH67染色的HSF細胞，紅色圖表示用PKH26染色的HaCaT細胞。（B）“雙層共培養模型”的3D截圖，其中HSF細胞分布在內層，而HaCaT細胞分布在支架表面。
圖10.3、7、14和28天后植入用于大鼠真皮再生的HE染色3D打印支架（黑色箭頭：材料；紅色箭頭：新血管）。
圖11.3、7、14和28天后植入用于大鼠真皮再生的Masson染色3D打印支架（黑色箭頭：材料；紅色箭頭：新膠原纖維）。
圖12.3、7、14和28天后植入用于大鼠真皮再生的CD31+染色3D打印支架（黑色箭頭：材料；紅色箭頭：新血管）。
圖13.第7、14和28天植入用于大鼠真皮再生的Ⅲ型膠原蛋白染色3D打印支架（黑色箭頭：材料）。
圖14.大鼠皮膚再生中血管生成的定量分析。*p＜0.05，**p＜0.01。
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