DOI: 10.1016/j.msec.2021.112079
電紡有機/無機雜化支架由于其綜合的理化和生物學性能，在組織再生中具有廣闊的應用前景。然而，由于纖維間的密集堆疊層，具有非織造結構的常規電紡支架通常不能實現深層細胞浸潤。在此，采用自組裝驅動靜電紡絲法，通過控制一步靜電紡絲過程中的溶液組成和濃度制備了具有蜂窩狀結構的聚羥基丁酸酯/聚（ε-己內酯）/58S溶膠-凝膠生物活性玻璃（PHB/PCL/58S）混合支架。在本研究中，通過對PHB/PCL/58S和PHB/PCL/溶膠-凝膠二氧化硅體系進行傅立葉變換紅外光譜（FTIR）、差示掃描量熱法（DSC）和熱重分析（TGA）比較研究，探討了自組裝蜂窩狀結構的形成機理。所獲得的蜂窩狀結構是由平均直徑為370nm的納米纖維構成的，顯示出雙峰孔分布：蜂窩單元內的大多邊形孔達數百微米，納米纖維之間的不規則孔約為幾微米。將MG-63成骨細胞樣細胞培養7天,進一步研究細胞-材料的相互作用以及細胞活性、細胞形態和細胞浸潤情況。細胞僅在非織造結構表面增殖，而在蜂窩狀結構中，MG-63細胞表現出廣泛的增殖和高達100～200μm的深度浸潤。另外，蜂窩狀組織也易于調節細胞的空間組織。總體而言，新獲得的雜化支架集成了由生物活性成分增強的成骨性，以及蜂窩狀結構帶來的改善的細胞-材料相互作用，從而成為組織再生的候選材料。
圖1.蜂窩狀雜化結構的制備過程示意圖。
圖2.所制備的蜂窩狀結構2.5％P5B1（a-c）和非織造纖維氈2.5％P5S1（d-f）的形態學表征。
圖3.（a）和（b）分別顯示了2.5％P5B1的大孔徑和小孔徑分布。（d）中顯示了2.5％P5S1的孔徑分布，（c）和（e）分別顯示了2.5％P5B1和2.5％P5S1的纖維直徑分布。
圖4.（a）所制備的蜂窩狀結構2.5％P5B1和非織造纖維結構2.5％P5S1的FTIR光譜和（b）接觸角的測量結果（*代表先前研究的參考文獻）
圖5.（a）蜂窩狀結構2.5％P5B1和非織造纖維結構2.5％P5S1的DSC熱分析圖和（b）TG分析。
圖6.使用AlamarBlue?細胞活性分析測定37℃下，MG-63細胞在2.5％P5B1和2.5％P5S1支架上培養1天和3天的細胞活性。
圖7.MG-63細胞在2.5％P5B1支架（a，b，c）上3天和（d，e）7天，以及在2.5％P5S1支架（f，g，h）上3天和（i，j）7天的細胞增殖SEM圖像。
圖8.MG-63細胞在2.5％P5B1支架上培養（a）3天和（b，c，d）7天，在2.5％P5S1支架上培養（e）3天和（f，g，h）7天的共聚焦圖像，（b，c，f，g）細胞在兩種樣品上培養7天后的細胞分布3D重建圖像，（d，h）細胞在兩種樣品上培養7天的深度Z-堆疊圖像。
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