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    涂有模擬膠原纖維的納米雜化串晶結構的聚己內酯納米纖維上的內皮細胞遷移

    2020-01-17   易絲幫

    DOI: 10.1021/acs.biomac.9b01638

    調節細胞遷移動力學對組織工程和再生醫學具有重要意義。建立了一種基于聚(ε-己內酯)(PCL)自誘導納米雜化串晶結構的三維支架,以提供各種拓撲結構。該結構由間隔的PCL晶體薄片覆蓋的定向性PCL納米纖維構成。采用靜電紡絲,然后進行自誘導結晶。結果類似于細胞外基質中的天然膠原纖維。這種可變的微觀結構可以控制細胞的粘附和遷移。串的大小由初始PCL濃度控制。接種在纖維上的細胞的幾何形狀不那么細長,但粘附更極化,具有更高的核形狀指數和更快的遷移速度。這些結果有助于組織工程中的快速內皮化。

     

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    圖1.實驗裝置,包括靜電紡絲工藝(A,B),樣品制造(C,D,E)和細胞接種(F)。


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    圖2.纖維的SEM圖像:(A)SK0、(B)SK05、(C)SK10和(D)SK50(比例尺為10μm)。(E)不同直徑的對照纖維的數量。(F)經不同PCL濃度處理的纖維的串大小以及它們之間的近似線性關系(紅線)。


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    圖3.由AFM捕獲的經不同PCL濃度處理的纖維的2-D(A)、(C)、(E)、(G)和3-D(B)、(D)、(F)、(H)形貌圖:(A)、(B)SK0,(C)、(D)SK05,(E)、(F)SK10,(G)、(H)SK50。(I)經不同PCL濃度處理的單根纖維的粗糙度。(J)等式(1)中的NSI計算參數。


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    圖4.不同濃度PCL條件下纖維的拉伸特性和水接觸角。(A)應力和應變,(B)拉伸模量,(C)斷裂伸長率,(D)負載-位移,(E)纖維表面的楊氏模量,(F)水接觸角。


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    圖5.(A) 第0天、第1天、第3天和第5天不同組內皮細胞的活-死染色(比例尺為100μm)。(B) 第0天、第1天、第3天和第5天纖維上的內皮細胞增殖。(C) 細胞活力。


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    圖6.(A)平均NSI。(B)單細胞遷移速度的結果。(C)遷移過程中單細胞形狀的動力學(比例尺為100μm)。(D)-(G)細胞遷移軌跡:(D)SK0、(E)SK05、(F)SK10和(G)SK50。


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    圖7.(A)在不同纖維上培養的內皮細胞的免疫熒光染色和細胞粘附(比例尺為20μm)。(B)SEM圖像和局部放大(由紅色矩形和箭頭顯示)。每組中,左側圖像的比例尺為10μm,右側放大圖像為5μm。(C)一個細胞的各個部分的激光強度平均值的示例。(D)不同組黏著斑蛋白強度的平均值。(E)不同組的IL/IW。

     


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