山東大學附屬省立醫院滿振濤Colloids Surf. B Biointerfaces：功能性電紡支架同時

DOI:10.1016/j.colsurfb.2020.111040

靜電紡絲是構建用于骨再生的組織工程支架的常用技術。但是，純電紡支架不能富集種子細胞或促進其成骨分化。組織工程支架的生物功能化是當前研究的熱點。因此，在這項研究中，將骨髓間充質細胞（BM-MSC）特異性親和力肽E7和骨形態發生蛋白2（BMP-2）模擬肽同時綴合到電紡支架的表面，以構建功能性PEB支架。PEB支架的表征顯示，E7和BMP-2模擬肽均成功綴合到電紡支架表面上。在生物活性方面，由于E7和BMP-2模擬肽的共同遞送，PEB支架可以同時促進BM-MSC的粘附和成骨分化，與其他三種支架相比具有明顯的優越性。因此，PEB支架為骨組織工程支架的構建提供了新的思路。

圖1.支架的表面特性。（IA）通過SEM觀察到的PP支架的纖維結構。纖維形態是光滑且均勻的，為納米級材料。（IB）均一的綠色熒光表明FITC標記的E7肽均勻地綴合在PE支架上。（IC）均一的紅色熒光表明羅丹明標記的BMP-2模擬肽均勻地綴合在PB支架上。（ID）PEB支架的圖像。D，將FITC標記的E7綴合到PEB支架上。E，將羅丹明標記的BMP-2模擬肽綴合到PEB支架上。F，PEB支架同時包含E7肽和BMP-2模擬肽。綠色，FITC標記的E7；紅色，羅丹明標記的BMP-2模擬肽（比例尺=100μm）。II-III，XPS分析以驗證肽和電紡支架之間的結合狀態。II，不同支架的代表性XPS光譜。III，每個支架的表面元素含量。在PB、PE和PEB支架中發現了Na或N元素，但在PP支架中未發現。

圖2.支架的物理特征。I，使用水接觸角（WCA）分析親水性。PP支架的WCA明顯高于PB、PE和PEB支架。II–III，機械特性分析。II，抗張強度。III，斷裂伸長率。

圖3.支架的生物相容性分析。I，在每個支架中培養BM-MSC后的CCK-8測定結果。II，孵育24小時后，用FITC-鬼筆環肽染色的BM-MSC的細胞骨架形態。與PP和PB支架相比，PE和PEB支架中的BM-MSC表現出更好的鋪展形態（比例尺=50μm）。III，在每個支架中培養BM-MSC 21天后的DNA含量測定。與每個時間點的PP和PB組相比，＃p<0.05；與每個時間點的PP和PB組相比，*p<0.05。

圖4.支架上BM-MSC的成骨分化。I，通過RT-qPCR分析每個支架中BM-MSC的成骨基因表達。II-V，支架中成骨標記蛋白的免疫熒光染色。II，OPN的免疫熒光染色。III，OPN熒光強度的定量分析。IV，OCN的免疫熒光染色。V，OCN熒光強度的定量分析。PEB支架中的OPN和OCN蛋白含量明顯高于PP、PB和PE支架。 與PP、PB和PE組相比，*p<0.05。（比例尺=50μm）