DOI: 10.1007/s10856-020-06479-2
電紡纖維支架能夠以可控的方式提供雙生長因子遞送，在組織工程中具有獨特的優勢。在這項研究中，作者探索了用于周圍神經組織再生的膠質細胞源性神經營養因子（GDNF）和神經生長因子（NGF）雙重遞送的纖維雙組分支架的形成、結構和特性/性質。通過乳液靜電紡絲將GDNF和NGF分別摻入核-殼結構的聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）和聚乳酸（PDLLA）納米纖維中。使用雙源雙功率靜電紡絲技術制備了不同纖維組分比的GDNF/PLGA纖維和NGF/PDLLA纖維雙組分支架。系統地研究了單組分和雙組分支架的結構、性質和體外釋放行為。GDNF和NGF在雙組分支架上實現了同步持續釋放，釋放特性可調。此外，還對其進行了體外生物學研究。結果表明，大鼠嗜鉻細胞瘤細胞在所有支架上附著、擴散并增殖。從支架中釋放的生長因子可顯著改善神經突生長和神經分化。分別從GDNF/PLGA支架和NGF/PDLLA支架中釋放的GDNF和NGF可誘導劑量依賴性神經分化。雙組分支架釋放的GDNF和NGF在促進神經分化方面發揮著協同作用。
圖1.靜電紡絲纖維和支架的形態和結構。a）單和雙組分纖維支架的SEM圖像，b）核殼結構的NGF/PDLLA和GDNF/PLGA纖維的TEM圖像，不連續的核-殼結構用虛線橢圓表示
圖2.具有不同纖維組成比的纖維支架中的平均纖維直徑。對于各自的纖維組成比而言，第1組的纖維直徑與第2組存在統計學差異。*p<0.05
圖3.在42天的釋放試驗中靜電紡絲支架體外釋放NGF。a組1，b組2
圖4.在42天的釋放試驗中靜電紡絲支架體外釋放GDNF。a）組1，b）組2
圖5.通過MTT試驗評估纖維支架的體外細胞毒性。對于各自的纖維組成比，第1組中的細胞增殖與第2組存在統計學差異。*p<0.05
圖6.第1天在共聚焦熒光顯微鏡下觀察不同支架上培養的PC12細胞的形態。a）G1（1:0）支架，b）G1（0:1）支架，c）G1（1:1）支架，d）G1（1:2）支架，e）G1（2:1）支架，f）PLGA支架，g）G2（1:0）支架，h）G2（0:1）支架，i）G2（1:1）支架，j）G2（1:2）支架，k）G2（2:1）支架和l）PDLLA支架
圖7.第4天在共聚焦熒光顯微鏡下觀察不同支架上培養的PC12細胞的形態。a）G1（1:0）支架，b）G1（0:1）支架，c）G1（1:1）支架，d）G1（1:2）支架，e）G1（2:1）支架，f）PLGA支架，g）G2（1:0）支架，h）G2（0:1）支架，i）G2（1:1）支架，j）G2（1:2）支架，k）G2（2:1）支架和l）PDLLA支架
圖8.第7天在共聚焦熒光顯微鏡下觀察不同支架上培養的PC12細胞的形態。a）G1（1:0）支架，b）G1（0:1）支架，c）G1（1:1）支架，d）G1（1:2）支架，e）G1（2:1）支架，f）PLGA支架，g）G2（1:0）支架，h）G2（0:1）支架，i）G2（1:1）支架，j）G2（1:2）支架，k）G2（2:1）支架和l）PDLLA支架
圖9.第1、4和7天在不同支架上培養的PC12細胞的細胞分化，a為G1組，b為G2組。細胞分化在統計學上與PDLLA對照組不同。*p<0.05
圖10.第1、4和7天在不同支架上培養的PC12細胞的標準化神經突長度。a）G1組和PLGA，PDLLA對照組，b）G2組和PLGA，PDLLA對照組。神經突突起在統計學上與PDLLA對照組不同。*p<0.05
圖11.第1天在SEM下觀察不同支架上培養的PC12細胞的形態。a）G1（1:0）支架，b）G1（0:1）支架，c）G1（1:1）支架，d）G1（1:2）支架，e）G1（2:1）支架，f）PLGA支架，g）G2（1:0）支架，h）G2（0:1）支架，i）G2（1:1）支架，j）G2（1:2）支架，k）G2（2:1）支架和l）PDLLA支架
圖12.第4天在SEM下觀察不同支架上培養的PC12細胞的形態。a）G1（1:0）支架，b）G1（0:1）支架，c）G1（1:1）支架，d）G1（1:2）支架，e）G1（2:1）支架，f）PLGA支架，g）G2（1:0）支架，h）G2（0:1）支架，i）G2（1:1）支架，j）G2（1:2）支架，k）G2（2:1）支架和l）PDLLA支架
圖13.第7天在SEM下觀察不同支架上培養的PC12細胞的形態。a）G1（1:0）支架，b）G1（0:1）支架，c）G1（1:1）支架，d）G1（1:2）支架，e）G1（2:1）支架，f）PLGA支架，g）G2（1:0）支架，h）G2（0:1）支架，i）G2（1:1）支架，j）G2（1:2）支架，k）G2（2:1）支架和l）PDLLA支架
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