J. Appl. Polym. Sci.：生物相容性聚合物電紡基質微納米形貌對細胞行為的影響

DOI: 10.1002/app.49223

本工作報告了一項用于組織再生的納米纖維生物相容性聚乳酸-聚己內酯(PLA-PCL)支架的初步生物學研究。其目的是評估基質表面形貌對細胞粘附和增殖的影響。通過配備有平面或旋轉心軸收集器的靜電紡絲設備制備了支架，并對其表面形貌和納米纖維尺寸進行表征。考慮到它們的分化能力，以小鼠胚胎成纖維細胞系（NIH-3T3）為皮膚模型，小鼠神經母細胞瘤neuro-2α細胞系為神經組織模型與小鼠間充質干細胞（MSCs）進行細胞培養研究。采用掃描電子顯微鏡和激光掃描共聚焦顯微鏡成像分析以及細胞存活率（MTT，L 3-（4,5-二甲基噻唑-2-y）-2,5二苯基四氮唑溴鹽）測試對固定時間點的細胞培養圖像進行分析。結果表明，電紡納米纖維支持受試細胞系的生長和增殖，但是由旋轉心軸獲得的電紡基質顯示出明顯更高的細胞活力且遵循了電紡納米纖維的取向。

圖1.通過以下方式獲得的電紡納米纖維基質的掃描電子顯微鏡圖像：（a）平板收集器18G針，（b）旋轉心軸收集器18G針，（c）平板收集器25G針和（d）旋轉心軸收集器25G針

圖2.平板收集器18G針：（a）二值圖像分割，（b）頻率直方圖。旋轉心軸收集器18G針，（c）二值圖像分割，（d）頻率直方圖。平板收集器聚丙交酯-聚己內酯（PLA-PCL）25G針，（e）二值圖像分割，（f）頻率直方圖。旋轉心軸收集器25G針，（g）二值圖像分割，（h）頻率直方圖[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖3.通過以下方式獲得的定向分析（OrientationJ）圖像：（a）平板收集器18G針，（c）旋轉心軸收集器18G針，（e）平板收集器25G針，（g）旋轉心軸收集器25G針。由（b）平板收集器18G針、（d）旋轉心軸收集器18G針、（f）板收集器25G針和（h）旋轉心軸收集器25G針獲得的取向跡線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖4.在電紡納米纖維基質上進行MTT，3-（4,5-二甲基噻唑-2-y）-2,5-二苯基四氮唑溴鹽測試的結果，該基質與以下物質一起孵育：（a）NIH-3T3細胞，（b）Neuro-2α細胞，（c）小鼠間充質干細胞（mMSC）。P，平板收集器；M，旋轉心軸收集器；25G和18G：內針直徑

圖5.在電紡基質上孵育3天后的NIH-3T3：圖（a）通過固定方案獲得的樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像；圖（b）通過共聚焦顯微鏡進行染色測定的結果[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖6.在電紡基質上孵育6天后的NIH-3T3：圖（a）通過電子掃描顯微鏡（SEM）拍攝的由固定方案獲得的樣品的顯微照片；圖（b）通過共聚焦顯微鏡獲得的染色測定結果[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖7.神經2α與電紡納米纖維孵育的結果：圖（a）孵育3天后進行死活分析；圖（b）孵育6天后通過固定方案獲得的樣品的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像；圖（c）孵育6天后的染色測定結果。圖（d）孵育9天后通過固定方案獲得的樣品的顯微照片[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖8.在電紡納米纖維上孵育的小鼠間充質干細胞（mMSC）的結果：圖（a）孵育3天后進行死活分析；圖（b）孵育6天后通過固定方案獲得的樣品的顯微照片；圖（c）孵育6天后的染色測定；圖（d）孵育9天后通過固定方案獲得的樣品的顯微照片；圖（e）孵育9天后的染色測定結果[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]