干細胞結合三維電紡納米纖維和大通道基質修復大鼠顱骨的初步研究

DOI：10.1080/21691401.2019.1593850

顱骨缺損的修復是臨床領域的一個重要問題。干細胞復合支架的應用已成為臨界骨缺損修復中的一個研究熱點。由于電紡材料獨特的納米纖維結構，電紡技術在組織工程支架的制備中成為近十年來備受關注的一種方法。然而，由于它們的二維結構和孔徑小于細胞直徑，不允許細胞在結構內遷移，因此它們對于三維（3D）應用具有局限性。在本研究中，電紡聚己內酯（PCL）膜被螺旋纏繞以制備由納米纖維和大通道組成的3D基質。將構建體植入大鼠顱骨缺損后，向支架內注入間充質基質/干細胞。通過使用間充質干細胞結合3D螺旋纏繞電紡絲基質，可以加速臨界尺寸顱蓋缺損的新骨形成，血管形成和膜內骨化。

圖1.體內模型：（A）去除顱骨，（B）植入支架，（C）注射干細胞懸液。

圖2.（A）PCL膜的宏觀圖像，（B）SEM圖像顯示螺旋纏繞支架的大通道，（C）SEM圖像顯示PCL支架的納米纖維結構。

圖3.支架干細胞的代表性顯微照片，顯示了被致密骨包圍的缺損區域。 左列（A，D），中間列（B，E）和右列（C，F）分別顯示30天，90天和180天。 F插圖顯示了在腔體中心的骨針（以星號表示）。 CB：致密骨； 注意：新骨頭； BD：結締組織； S：支架； Bv：血管； HE：蘇木精和伊紅； MT：馬松三色。

圖4.（A）新骨/總缺損面積比，（B）新血管數，（C）成骨細胞內襯，（D）組織反應評分。

圖5.第180天細胞支架樣品的代表性微型CT圖像。