基于软骨衍生的细胞杂化纳米纤维支架的制备及在软骨组织中的应用

　　Mater. Des.：基于软骨衍生的细胞外基质cECM/PCL杂化纳米纤维支架的制备及其在软骨组织中的应用
　　DOI:10.1016/j.matdes.2020.108773
　　衍生自脱细胞组织和器官的细胞外基质（ECM）已在各种临床前和临床应用中用作生物支架。但是，缺乏机械性能和形状可控性是一个缺点。相比之下，合成聚合物可以很容易地设计出具有良好机械性能的支架，但它们的生物功能有限。在这项工作中，研究者探索了一种合成电纺软骨细胞外基质（cECM）和聚己内酯（PCL）复合纳米纤维膜的新方法。软骨是一种致密的组织，难以进行静电纺丝。为了克服这个问题，将软骨切成薄片，磨成粉末，然后分解成较松散的结构。与电纺PCL相比，cECM/PCL（质量比50:50）杂化纳米纤维表面光滑，薄且均匀，具有增强的机械性能和润湿性。同时，cECM/PCL纳米纤维膜中cECM的存在显著促进了体外软骨细胞的增殖，有利于体内软骨的再生。以上结果表明，具有良好机械性能和生物相容性的cECM/PCL纳米纤维膜有望成为软骨再生的支架材料。此外，这项工作为合成用于其他组织的ECM基杂化纳米纤维支架提供一种方便且经济的方法。
　　图1.软骨衍生的细胞外基质的制备示意图。
　　图2.cECM/PCL杂化纳米纤维膜的制备过程示意图。
　　图3.去细胞前后软骨片的整体图（A）和组织学染色（B）。去细胞软骨粉和软骨衍生的细胞外基质的整体视图（C）和SEM（D）图像。比例尺：200μm。
　　图4.电纺cECM、cECM/PCL（70:30）、cECM/PCL（50:50）和PCL纳米纤维膜的SEM图像。比例尺：2μm。
　　图5.cECM、cECM/PCL（50:50）和PCL纳米纤维膜的化学和热学特性，（A）ATR-FTIR分析、（B）XRD图谱和（C）TGA曲线。
　　图6.电纺PCL和cECM/PCL（50:50）膜的亲水性和机械性能：（A）水接触角、（B）典型应力-应变曲线、（C）拉伸强度、（D）杨氏模量和（E）断裂应变。数据表示为平均值±SD，每组n=10，*P<0.05。
　　图7.细胞活力测定、形态学和在支架上的增殖。（A）活/死染色；（B）肌动蛋白和细胞核染色；（C）细胞增殖。比例尺：200μm。
　　图8.细胞支架构建体的整体视图和体内工程化组织的定量分析。（A）圆形ECM/PCL（50:50）膜的整体视图；（B）软骨细胞的形态；（C）膜上软骨细胞的形态；（D）细胞支架构建体；（E）构建体的整体视图；（F）植入裸鼠的构建体。（G，H和I）在不同时间点的工程化软骨的整体视图、（J）湿重和（K）杨氏模量。比例尺：100μm。数据表示为平均值±SD，每组n=6，*P<0.05。
　　图9.在不同时间点对工程化软骨的组织学分析。黄色虚线之间的区域表示未降解的cECM/PCL（50:50）膜。比例尺：50μm。
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　　文章来源：易丝帮