3D打印溶剂交换沉积成型构建双层柔性皮肤替代物

　　东北林业高振华教授Mater. Sci. Eng. C：3D打印-溶剂交换沉积成型构建双层柔性皮肤替代物
　　DOI:10.1016/j.msec.2020.110942
　　可生物降解的聚酯材料由于具有较高的机械性能但几乎不含柔性植入物，因此已被广泛用作刚性生物医学器械。在此，研究者报告了一种使用基于溶剂交换沉积成型（SEDM）相分离的快速原位形成系统构建的柔性聚丙交酯-乙交酯共聚物（PLGA）支架，不同于传统的3D打印的熔融沉积成型（FDM）。FDM打印产品具有刚性，其杨氏模量约为SEDM打印样品的2.6倍。另外，固化油墨的厚度在SEDM印刷过程中不会收缩，其表面具有纳米/微孔，有利于蛋白质固定和细胞粘附。然后结合SEDM和静电纺丝技术构建了具有纳米/微观结构的柔性双层支架，用于皮肤替代物，其中SEDM印刷的样品充当细胞和组织向内生长的子层，致密的电纺纳米纤维充当上层，使子层的抗拉强度提高了57.07%，并起到了抗菌的物理屏障作用。最终，通过生物正交方法成功地将双层支架固定化表皮生长因子（EGF）应用于促进大鼠全层皮肤伤口愈合。
　　图1.（A）SEDM的3D打印机的照片。（B）SEDM样品（左）和FDM（右）支架。（C）展示弹性和柔性SEDM支架。（D）SEDM/E支架的上层（左）和子层（右）。
　　图2.SEM图像：（A）SEDM支架、（B）FDM支架、（C）SEDM/E支架的子层和（D）上层的表面。（E）SEDM、（F）FDM和（G）SEDM/E支架的断裂表面。（H）SEDM和FDM组的N2吸附/解吸等温线和（I）BSA吸附速率。
　　图3.E、SEDM、FDM、SEDM/E和FDM/E支架的（A）拉伸强度、（B）应力-应变曲线和（C）杨氏模量。（*表示显著性差异，p<0.05，n=5）。
　　图4.SEDM/E、E、纱布和SEDM支架的细菌渗透率。
　　图5.EGF固定化的评估：（A）通过物理吸附和DOPA粘附的负载EGF的SEDM/E支架的FT-IR，（B）XPS，（C）E、SEDM和通过物理吸附和DOPA粘附的负载EGF的SEDM/E支架的免疫荧光图像和（D）平均荧光信号。（无法检测空白组的平均荧光信号）。
　　图6.（A）活细胞染色图像：在第1、3天时，在E、SEDM、FDM以及通过物理吸附和DOPA粘附的负载EGF的SEDM/E支架上，NIH3T3成纤维细胞的形态和分布。比例尺=500μm（B）第3天在E、SEDM、SEDM/E支架上的NIH3T3成纤维细胞的F-肌动蛋白（红色）和细胞核（蓝色）图像。比例尺=200μm。（C）在第1天和第3天，NIH3T3细胞在E、SEDM、FDM、SEDM/E支架上增殖。（*表示显著性差异，p<0.05，n=4）。
　　图7.（A）在第7、14、21天，伤口闭合的观察结果（B）不进行任何处理（对照）、用空白SEDM/E支架以及通过物理吸附和DOPA粘合的负载EGF的SEDM/E支架治疗的伤口闭合率（C）切除伤口模型的照片。（*表示在第14天和第21天的空白组、EGF和DOPA-EGF组之间存在显著性差异，p<0.05，n=5，比例尺=5mm）。
　　图8.术后14天和21天时（A）H＆E染色（放大倍数：200倍），比例尺=100μm，以及（B）Masson三色染色的图像（放大倍数：400倍），比例尺=50μm（棕色）。
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　　文章来源：易丝帮