电纺纳米纤维膜可防止肌腱粘连

　　ACS Biomater. Sci. Eng.：电纺纳米纤维膜可防止肌腱粘连
　　DOI:10.1021/acsbiomaterials.0c00201 肌腱损伤是一种很常见的疾病，手术治疗可能会导致严重的临床并发症。经常性的粘连导致受损肌腱正常滑动机制的破坏、痛苦的运动以及将来再次断裂的机率增加，这是最常见的术后并发症之一。为了减轻术后肌腱与鞘的粘连，许多研究都致力于开发使用电纺纳米纤维支架的修复方法。这样的方法主要利用纳米纤维膜（NFMs）作为物理屏障来防止或尽量减少修复的肌腱对其周围鞘的粘附。此外，这些纳米纤维还可以局部递送抗粘连剂和抗炎剂，以降低肌腱粘连的风险。本文回顾了纳米纤维膜的设计、制备和表征方面的最新进展，这些膜可作为：（i）仿生腱鞘和（ii）物理屏障。本文还讨论了膜的各种特性，为进一步开发适合临床应用的修复方法提供了新的见解。
　　图1.聚合物电纺纳米纤维中的不同载药技术。红色代表聚合物，蓝色代表药物，黑色箭头指示药物释放方向。
　　图2.肌腱的愈合阶段，涉及愈合阶段的各种细胞群。肌腱在止血过程中具有多种细胞类型，这些细胞类型通过不同的转录因子进行分类。肌腱含巩膜（Scx）+细胞、S100a4+细胞、Scx+S100a4+细胞和Scx+α平滑肌肌动蛋白（aSMA）+细胞。
　　图3.（A）在释放介质中温育后，从不同PCL-HA纤维中释放的HA的体外定量。（B）（i）HA/PCL、（ii）高放大倍率下HA/PCL+Ag、（iii）纳米纤维的TEM显微照片（所有比例尺=100 nm，PCL鞘中的Ag纳米颗粒均用箭头表示）和（iv）由紫外线（3h）鞘溶液（比例尺=50 nm）获得的流延PCL膜的TEM显微照片；（C）在各种膜的孵育时间内的累积药物释放。
　　图4.（A）MTS分析结果显示成纤维细胞在24h后附着于TCPS、PCL、血浆处理的PCL（PT PCL）和PCL-g-CS纳米纤维；（B）通过共聚焦显微镜在包括（i）TCPS、（ii）PCL和（iii）PCL-g-CS在内的不同纳米纤维膜上观察细胞骨架的排列和成纤维细胞粘着蛋白的表达。使用肌动蛋白细胞骨架和粘着斑蛋白染色进行了分析（p<0.05）。粘着斑蛋白局灶性粘连、肌动蛋白细胞骨架和细胞核分别以绿色、红色和蓝色表示。用箭头显示了粘着斑蛋白局灶性粘连的表达。
　　图5.使用不同参数在术后3周检查腹膜粘连。（A）DIP关节屈曲角度；（B）PIP关节屈曲角度；（c）滑行腱的位移和（D）拔出力。（A）对照，（B）PCL-g-CS、（C）PCL-g-HA和（D）PCL/HA芯鞘。（每个组，n=8）。
　　图6.（A）多层支架的示意图，起到防止肌腱粘连的物理屏障的作用。（B）（i）多层支架的横截面特征、（ii）PELA电纺纤维的表面形态和（iii）载有塞来昔布的PELA电纺纤维的SEM图像。
　　图7.（A）在体内FDP肌腱兔模型中的粘连性总体检查；（B）HE和（C）Masson染色：（i）未经治疗的对照组、（ii）PELA支架和（iii）多层PELA/HA支架。（黑色箭头表示膜（M）和肌腱（T）之间的周缘粘连）。
　　图8.（A，B）对照组、冻干羊膜和纳米纤维膜表面的肌腱细胞和成纤维细胞的粘附和增殖。（C）对照组、冻干羊膜和纳米纤维膜中TGF-β1、bFGF、VEGF、PDGF、COL1、SMAD2/3、p-SMAD2/3、ERK1/2和P-ERK1/2蛋白的表达水平，在细胞培养的第7天。
　　图9.（A）用冷冻诱导程序将bFGF负载到DGNs中以形成颗粒，然后对负载bFGF/DGNs的PLLA进行静电纺丝以产生能够持续释放bFGF和保护bFGF生物学活性的膜的示意图。（B）电纺bFGF/DGNs-PLLA的SEM（i）和TEM（ii）图像。
　　图10.（A）21天后大鼠跟腱手术模型的总体检查。（i）对照组接受常规治疗；（ii）用PLLA支架治疗的组；（iii）用bFGF-PLLA支架治疗的组；（iv）用bFGF/DGNs-PLLA支架治疗的组（在图中，T代表肌腱），（B）腹膜粘连的参数研究：（i）粘连的严重程度，（ii）手术后21天肌腱愈合质量的组织学定量，（iii）肌腱粘连的组织学评估。
　　图11.（A）HBDS/纳米纤维支架的示意图，包括十一层定向电纺PLGA纳米纤维和HBDS；（B）HBDS/纳米纤维支架的体外显微照片；纤维的SEM图像显示（i）用红色标记HBDS、（ii）用绿色标记PLGA、（iii）用蓝色标记ASC核。（C）PDGF-BB在仅纤维蛋白、纤维蛋白/纳米纤维、HBDS/纳米纤维和仅HBDS中的释放动力学。两组之间的差异在9天内相当可观（根据多因素方差分析，在9天时p<0.05；n=4-6） 文章链接：http://www.espun.cn/News/Detail/43394