DOI: 10.1021/acsami.9b18614
在當前的研究中，研究者檢測了新型定向性旋轉紡絲聚己內酯（PCL）納米纖維對神經干細胞（NSCs）增殖的影響。以直徑和排列方式相似的電紡PCL納米纖維為對照。共聚焦顯微鏡圖像顯示神經干細胞在支架上生長和分化長達8天。神經突起定量分析顯示，在含牛血清白蛋白的旋轉紡絲纖維上培養的神經干細胞8天后可促進神經元特異性Ⅲ類β-微管蛋白的表達。更重要的是，在定向性旋轉紡絲PCL纖維上生長的NSCs沿纖維方向呈雙極性伸長，而在定向性電紡PCL纖維上生長的NSCs呈多極性伸長。用x射線衍射分析了PCL納米纖維的結構特征，結果表明，旋轉紡絲纖維的結晶度和彈性模量明顯高于電紡纖維。這些發現表明，排列整齊且堅硬的旋轉紡絲納米纖維支架顯示出相當大的神經損傷修復潛力。
圖1.旋轉紡絲設置：（a）圓盤以可控的紡絲速率旋轉，圓盤上的棒靠近聚合物液滴，（b）當圓盤旋轉時，棒的尖端接觸聚合物液滴，（c）棒與聚合物液滴之間的連續機械力拉伸聚合物液滴，形成液橋，（d）溶劑蒸發，纖維聚集在中心的收集器周圍。
圖2.納米纖維的制備及其表征。（a）通過靜電紡絲和旋轉紡絲制備的定向性PCL納米纖維的SEM圖像。（b）XRD圖描述了通過旋轉紡絲和電紡絲制備的PCL纖維的結晶度。散射強度I（Q）隨散射角2θ的變化。（c）旋轉紡絲PCL纖維和（d）電紡PCL纖維的（110）峰值的高斯曲線。（e）電紡絲和旋轉紡絲纖維的微晶尺寸。ES=靜電紡絲纖維；TS=旋轉紡絲纖維。
圖3.納米纖維的機械和表面性質。（a）電紡絲和（b）旋轉紡絲PCL納米纖維的應力-應變曲線。（c）PCL納米纖維的楊氏模量值。數據是平均值±平均值的標準誤差。n=4；**與電紡纖維相比，p<0.01。（d）與玻璃相比，旋轉紡絲PCL纖維的接觸角。數據是平均值±平均值的標準誤差；n=4。
圖4.PCL納米纖維上NSC的增長。（a）培養4小時后NSC在不同基質上的粘附力。數據是平均值±平均值的標準誤差；與玻璃相比，n=9，*p<0.05。（b）培養7天后，玻璃、電紡纖維、帶BSA的電紡纖維、旋轉紡絲纖維，帶BSA的旋轉紡絲纖維增強的NSC增殖。數據為平均值±平均值的標準誤差，n=9；與第1天的玻璃相比，*p<0.05，與第7天的玻璃相比，***p<0.001。
圖5.NSC在PCL納米纖維上附著和擴散的共聚焦顯微鏡圖像。（a）用TUJ1（紅色）對電紡纖維和旋轉紡絲纖維進行染色。使用帶有NeuriteTracer插件的ImageJ追蹤相關的神經突生長。相應的（b）電紡PCL纖維和（c）旋轉紡絲纖維上的軸突角分布。PCL納米纖維與軸突之間的夾角顯示為<5，5-30°、30-55°、55-80°、>80°。N=6。
圖6.第4天NSC的早期分化。（a）分化4天后，在不同基底上對NSC的TUJ1（紅色）和DAPI（藍色）進行免疫化學染色。（b）NSC接種在不同基底上的TUJ1相對表達。（c）第4天每個核中TUJ1細胞百分比的量化。數據是平均值±平均值的標準誤差，n=6；與玻璃相比，**p<0.01。比例尺=200μm。ES=靜電紡絲纖維；TS=旋轉紡絲纖維。
圖7.第8天NSC的早期分化。（a）分化8天后，在不同基底上的TUJ1（紅色）和DAPI（藍色）的免疫化學染色。（b）和（c）分別在電紡絲和旋轉紡絲纖維上的TUJ1和DAPI的高倍放大圖像。（d）NSC接種在不同基底上的TUJ1相對表達。（e）第8天每個核中TUJ1細胞百分比的量化。數據是平均值±平均值的標準誤差，n=6；*p<0.05。比例尺=200μm。ES=靜電紡纖維；TS=旋轉紡絲纖維。
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