丝素蛋白/聚己内酯纳米纤维支架生物相容性评价

目的:改善再生丝素蛋白的降解性及力学性能,评价丝素蛋白/聚己内酯纳米纤维支架神经生物材料的生物相容性。方法:采用静电纺丝技术制备丝素蛋白/聚己内酯纳米纤维支架。体外培养雪旺细胞并与支架及其浸提液共培养,通过荧光染色,细胞毒性试验(MTT法)检测其细胞生物相容性。将纤维支架材料在体外置于蛋白酶ⅪV溶液评价其体外降解行为;通过皮下埋植实验观察纤维材料在体内的局部组织反应。结果:丝素蛋白/聚己内酯支架材料,呈现三维网状结构。雪旺细胞具有良好的生长形态;无细胞毒性。随着丝素蛋白比例的降低,能够显著增加混合支架的降解速度。皮下移植实验未引起明显免疫排斥反应,炎症反应轻。结论:丝素蛋白/聚己内酯支架具有良好的生物相容性和生物可降解性,有望用于神经组织工程支架材料修复神经缺损。     

仿生可降解组织工程纤维环支架的制备与评估

文题释义： 纤维环：是保持椎间盘强度与脊柱稳定性层面的重要组成部分,纤维环的胶原纤维在椎间盘内呈同心圆排列,每层纤维环间呈60°夹角斜行排列,这类特殊的交错网状架构,令纤维环拥有较强的抗拉性能与压缩性,能够预防髓核往外突出,对保持椎间盘的稳定起着重要的作用。 背景：构建既具有仿生结构又具备合适可降解性和良好生物相容性的组织工程纤维环支架仍是难点。 目的：以聚己内酯和聚二恶烷酮为原材料制备仿生可降解支架并评估其作为组织工程纤维环支架的可行性。 方法：通过熔融纺丝技术制备5组不同比例支架(聚己内酯组、聚己内酯/聚二恶烷酮分别为70/30、50/50、30/70组、聚二恶烷酮组)。扫描电子显微镜观察其结构、纤维直径、孔径;测量支架的力学性能和接触角;通过体外模拟和皮下埋植观察支架体外、体内降解情况;检测降解组织周围炎症因子白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的表达情况。接种人脐带间充质干细胞培养7 d,通过CCK-8和死活细胞检测细胞增殖和存活情况。实验于2016-03-02经天津市天津医院医学伦理委员会批准。 结果与结论：①扫描电子显微镜观察显示各组支架纤维粗细均匀,纤维成60°角;②力学性能分析显示单纯聚二恶烷酮支架的拉伸和压缩模量最低,不符合纤维环力学要求;聚己内酯组的力学性能最佳,聚己内酯/聚二恶烷酮为70/30和50/50的支架力学性能适中;③亲水性检测结果表明聚二恶烷酮含量越多,支架亲水性越好;④支架降解情况分析显示,对于组织工程纤维环再生修复来说,单纯聚二恶烷酮和聚己内酯/聚二恶烷酮为30/70支架降解过快,聚己内酯组的降解过慢,聚己内酯/聚二恶烷酮为70/30和50/50的支架降解速率较合适;⑤降解组织周围炎症反应分析显示支架中聚己内酯比例越高炎症反应越严重;⑥CCK-8和死活细胞结果显示人脐带间充质干细胞在聚己内酯/聚二恶烷酮三组混合支架具有良好的增殖活性并且存活率高;⑦结果表明,采用熔融纺丝技术制备的聚己内酯/聚二恶烷酮为70/30和50/50两组支架能够模拟天然纤维环结构,同时具备合适可降解性、优越的力学性能和良好生物相容性,适合用于组织工程纤维环支架的构建。 ORCID: 0000-0001-9088-4222(张维昊) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

壳聚糖/聚己内酯共混膜的制备及性能

背景：壳聚糖/聚己内酯共混材料在生物材料领域具有广泛的应用前景,但与蛋白、细胞反应机制尚不明确。 目的：观察壳聚糖/聚己内酯共混膜表面蛋白黏附和细胞活性。 方法：将不同配比的壳聚糖/聚己内酯混合溶液旋转涂膜法成膜。分别通过原子力显微镜、滴形分析仪、石英晶体天平和MTT比色法测量膜的表面形貌、亲疏水性、蛋白吸附和细胞增殖活性。 结果与结论：膜的表面形貌、亲疏水性、蛋白吸附和细胞增殖活性在很大程度上取决于壳聚糖和聚己内酯的质量配比。细胞在壳聚糖膜上具有较好的伸展形态,在聚己内酯膜上具有较高的增殖活性。     

聚左乳酸己内酯-胶原蛋白静电纺人工血管的降解研究

探讨聚左旋乳酸己内酯-胶原蛋白构建的可降解人工血管材料的降解规律以及生物相容性。聚左旋乳酸己内酯-胶原蛋白混合溶液通过静电纺丝技术制成静电纺人工血管材料作为实验组(n=40),市售聚四氟乙烯人工血管材料作为对照组(n=40),分别植入兔背部脊柱两侧肌肉,于术后10、30、90、180 d取材,行形态学、组织学观察;并在400 倍光学显微镜视野下进行中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞的分类计数。结果镜下聚左旋乳酸己内酯胶原蛋白组材料周围组织炎症反应轻,术后90 d材料碎裂,纤维组织长入材料网孔间隙内,逐步取代材料部位,形成囊状纤维膜;术后180 d材料基本降解殆尽,植入区域组织重塑后形态接近正常组织。聚四氟乙烯组材料周围组织炎症反应轻,术后180 d仍基本保持原有结构,材料周围有薄层纤维组织膜包绕。细胞计数结果提示植入后不同时期两组材料引起的细胞反应类型和反应趋势相同;仅术后10 d时实验组中性粒细胞数量较对照组增多(2244±372 vs 1922±181 个/025 mm2, P<005),其余两组各期各类细胞均无明显差异(P>005)。实验材料降解时间为3～6月,具有生物相容性好、降解规律适宜的良好生物学性能,有作为血管替代物的潜在可能性。     

电纺丝技术制备组织工程食管仿生支架

背景：前期实验中曾发现纤维的取向可以引导平滑肌细胞的取向生长,因此,设想通过制备取向排列的电纺丝纤维支架,以引导食管平滑肌细胞的有序生长,从而有利于维持肌细胞的形貌及生物功能。 目的：以可降解聚己内酯、明胶、丝素蛋白为基材,采用自制的电纺丝系统制备无规和有序的纳米级多孔纤维。 方法：将聚己内酯与丝素蛋白以4∶1质量比混合,通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数,采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯/丝素蛋白电纺丝纤维。将聚己内酯与明胶分别以2∶1、1∶1、1∶2质量比混合,在金属平板接收器下,通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数,采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯/明胶无规电纺丝纤维;同时改用滚轴接收装置,通过调整滚轴转数、电压、喷射速度等参数,制备聚己内酯/明胶有序电纺丝纤维。 结果与结论：在溶液质量浓度为0.08 g/mL、纺丝液流速1.6 mL/h和电压22.5 kV的条件下,制得了均匀、无串珠、纤维直径为(535.9±126.7) nm的聚己内酯/丝素蛋白多孔纳米纤维膜。在溶液质量浓度为0.10 g/mL、纺丝液流速0.8 mL/h和电压22.5 kV的条件下,制得了无明显串珠、纤维直径为(257.9±117.8) nm的聚己内酯/明胶多孔纳米纤维膜;并且在1∶2质量比时更易成纤维,纤维尺寸更均匀。在滚轴转速3 000 r/min。溶液流速0.8 mL/h。电压15 kV的条件下,制得的聚己内酯/明胶有序电纺丝纤维排序更理想,纤维也更均匀。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

聚(L-丙交酯-ε-己内酯)/交联聚乙烯吡咯烷酮输尿管支架植入大鼠膀胱后的组织相容性

文题释义： 聚(L-丙交酯-ε-己内酯)管：以辛酸亚锡作为催化剂催化L-丙交酯和ε-己内酯的本体开环共聚合制得的生物医用材料,具有良好的可降解性、力学性能及生物安全性,作为支架构建的基础材料已被广泛研究,但由于其疏水性在组织工程中的应用受到限制。 交联聚乙烯吡咯烷酮：为一种亲水性聚合物,具有优良的生理惰性和生物相容性,同时具备很强的吸水能力,制备成输尿管支架后能降低支架表面的湿态摩擦,更重要的是利用自身非常好的吸水膨胀性,可在输尿管支架内部造成很高的压力,提高支架管的降解速率,并促使可降解组分聚(L-丙交酯-ε-己内酯)共聚物崩解成小碎片。 背景：随着组织工程学、材料学、生物力学等学科的发展,研制新型可生物降解输尿管支架管成为目前研究的重点。前期研究制备了聚(L-丙交酯-ε-己内酯)/交联聚乙烯吡咯烷酮输尿管支架。 目的：探索聚(L-丙交酯-ε-己内酯)输尿管支架植入SD大鼠膀胱内的组织相容性。 方法：取雄性SD大鼠(四川省中医药科学院实验动物中心提供)60只,随机分为4组,每组15只：假手术组在膀胱外侧开一小口后直接缝合,未植入任何材料;其余3组在膀胱外侧开一小口后分别植入聚氨酯输尿管支架(对照组)、聚(L-丙交酯-ε-己内酯)/8%交联聚乙烯吡咯烷酮输尿管支架(实验1组)、聚(L-丙交酯-ε-己内酯)/5%交联聚乙烯吡咯烷酮输尿管支架(实验2组),随后缝合切口。术后4,8,16周,大体观察膀胱局部解剖情况,苏木精-伊红染色观察各组埋植材料的组织相容性。实验经四川大学华西公共卫生学院分析测试中心实验动物伦理学委员会批准。 结果与结论：①大体观察：术后4,8,16周时,对照组、实验1组均出现不同程度的慢性炎症刺激反应,实验2组仅术后4周时出现慢性炎症刺激反应,对照组、实验1组术后4,16周的材料结石生成率高于假手术组(P < 0.05),3组术后8周的材料结石生成率比较差异无显著性意义(P > 0.05);实验2组仅术后4周的材料结石生成率高于假手术组,其余时间点比较差异无显著性意义(P > 0.05);②病理观察：术后各时间点,对照组、实验1组、实验2组均出现不同程度外膜异物、炎症反应及黏膜弥漫增生,3组间术后不同时间点的黏膜弥漫增生率比较差异无显著性意义(P > 0.05),但均高于假手术组(P < 0.05);③结果表明：聚(L-丙交酯-ε-己内酯)/交联聚乙烯吡咯烷酮输尿管支架的结石生成情况和膀胱组织学反应与商品聚氨酯输尿管支架管相当,尤以加入5%交联聚乙烯吡咯烷酮配比的组织相容性较优。 ORCID: 0000-0003-3251-0657(唐萌萌) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

新型纳米纤维支架的细胞生物相容性

背景：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架具有适合血管平滑肌细胞黏附、增殖的多级孔径结构,具有良好的细胞生物相容性。 目的：探讨高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架的细胞相容性。 方法：根据支架的制作工艺不同分为传统支架组、新型纳米纤维支架组两组,另设单纯细胞组为对照组。采用组织块贴壁法体外原代培养兔主动脉平滑肌细胞并进行传代,用3~6代细胞作为实验用种子细胞。应用WST-1法测定平滑肌细胞黏附率、增殖力,光镜及扫描电镜观察细胞形态,评估支架的细胞生物相容性。 结果与结论：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架对细胞形态无明显影响,新型支架上的种子细胞黏附、增殖及代谢活性情况较传统支架好。提示,高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架具有较高的细胞相容性。     

纳米羟基磷灰石/聚己内酯复合大鼠骨髓间充质干细胞的生物相容性

背景：纳米羟基磷灰石/聚己内酯是一种具有优良生物相容性和生物活性的典型生物复合材料。 目的：分析纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺薄膜作为组织工程骨支架的可行性。 方法：采用静电纺丝技术制备纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺薄膜,将其与第3代SD大鼠骨髓间充质干细胞复合培养,在地塞米松、β-磷酸甘油钠、维生素C成骨诱导剂诱导下,诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架具有合适的微孔结构,且孔道相互贯通。①倒置显微镜观察：复合培养 7 d后细胞大部分为梭形,细胞开始分裂;14 d后,细胞生长比较旺盛,数量明显增多,细胞分泌基质并黏附于支架上。②扫描电镜观察：复合培养7 d后大量细胞位于支架孔隙内生长,增殖良好,细胞大多呈梭形,双极突起,形态较佳,呈立体状生长,并分泌基质,有纤维连接蛋白生成。表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架具有良好的生物相容性,是骨组织工程的良好载体。     

聚多巴胺修饰聚己内酯电纺膜载铜涂层的制备及抗菌和细胞性能评价

背景:在口腔领域,引导骨组织再生膜被广泛用于口腔种植、牙周、颌面外科领域,用于快速有效的实现组织再生,但如何防止植入物周围感染一直是亟待解决的难题.目的:制备聚己内酯静电纺丝纤维,并通过聚多巴胺对其进行表面改性并黏附铜离子,以制备具有抗菌成骨双重功效的引导骨组织再生膜.方法:分别制备聚己内酯电纺膜、聚多巴胺修饰聚己内酯...     

3D打印聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架与骨髓间充质干细胞的体外生物相容性

文题释义： 3D打印技术：是通过计算机设计3D模型,按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后层层打印堆叠形成一个实体的立体模型,使用3D打印技术制备的骨组织工程支架能对支架的内部结构和外形进行自由可控的构建,在支架个性化、精确性、机械强度、孔隙调节、空间结构复杂性方面有独特优势。 纳米羟基磷灰石/聚己内酯复合材料：羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成分,具有良好的骨诱导性,纳米羟基磷灰石由于良好的生物相容性和骨整合能力被广泛用作骨缺损的修复材料;聚己内酯是一种已被FDA批准的生物材料,具有良好的机械性能、生物相容性及降解性。两种材料复合物的多孔结构能够为细胞生长、组织再生及血管化提供有利条件。 背景：聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合材料是在常用骨组织工程材料基础上结合3D打印技术制备的新型复合支架材料,目前对于该复合材料的体外生物相容性研究较少。 目的：通过体外实验探讨3D打印聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架材料的细胞相容性。 方法：利用3D打印技术分别制备聚己内酯及聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架,表征两组材料的微观结构、孔隙率及力学性能。将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于两组支架表面,CCK-8法检测细胞增殖率,扫描电镜和Live/Dead染色观察细胞在支架上的生长情况。 结果与结论：①两组支架均呈三维网状相互连通结构,纤维呈规律有序的排列、相互交错,纤维表面无空隙,纤维间距、直径较为均一;两组支架的孔隙率比较差异无显著性意义(P > 0.05);复合支架的弹性模量高于单纯聚己内酯支架(P < 0.05);②两组支架表面培养1 d的细胞增殖比较差异无显著性意义(P > 0.05),复合支架表面培养4,7 d的细胞增殖快于单纯聚己内酯支架(P < 0.05);③Live/Dead染色结果显示,两组材料均具有良好的细胞相容性,细胞活性较高,同时复合支架上的贴壁细胞更多一些;④扫描电镜显示,细胞在两种材料上生长形态良好,并紧密黏附于支架表面及微孔附近,同时可见分泌的细胞外基质呈丝状包绕于细胞周围;⑤结果表明,3D打印技术制备的聚己内酯/纳米羟基磷灰石复合支架孔隙较丰富,具备良好的力学性能,细胞相容性良好,可作为骨组织工程的支架材料。 ORCID: 0000-0002-7083-6458(胡超然) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

Guided bone regeneration membrane made of polycaprolactone/calcium carbonate composite nano-fibers

In this study, new type of guided bone regeneration (GBR) membranes were fabricated by polycaprolactone (PCL)/CaCO3 composite nano-fibers with two different PCL to calcium carbonate (CaCO3) ratios (PCL:CaCO3=75:25 wt% and 25:75 wt%). The composite nano-fibers were successfully fabricated by electrospinning method and CaCO3 nano-particles on the surface of nano-fibers were confirmed by energy disperse X-ray (EDX) analysis. In order to achieve mechanical stability of GBR membranes, composite nano-fibers were spun on PCL nano-fibrous membranes which has high tensile strength, i.e., the membranes consist of two layers of functional layer (PCL/CaCO3) and mechanical support layer (PCL). Two different GBR membranes were prepared, i.e., GBR membrane (A)=PCL:CaCO3=75:25 wt%+PCL, GBR membrane (B)=PCL:CaCO3=25:75 wt%+PCL. Osteoblast attachment and proliferation of GBR membrane (A) and (B) were discussed by MTS assay and scanning electron microscope (SEM) observation. As a result, absorbance intensity of GBR membrane (A) and tissue culture polystyrene (TCPS) increased during 5 days seeding time. In contrast, although absorbance intensity of GBR membrane (B) also increased, its value was lower than membrane (A). SEM observation showed that no significant difference in osteoblast attachment manner was seen on GBR membrane (A) and (B). Because of good cell attachment manner, there is a potential to utilize PCL/CaCO3 composite nano-fibers to GBR membranes.     

A novel Bruch's membrane-mimetic electrospun substrate scaffold for human retinal pigment epithelium cells

Various artificial membranes have been used as scaffolds for retinal pigment epithelium cells (RPE) for monolayer reconstruction, however, long-term cell viability and functionality are still largely unknown. This study aimed to construct an ultrathin porous nanofibrous film to mimic Bruch's membrane, and in particular to investigate human RPE cell responses to the resultant substrates. An ultrathin porous nanofibrous membrane was fabricated by using regenerated wild Antheraea pernyi silk fibroin (RWSF), polycaprolactone (PCL) and gelatin (Gt) and displayed a thickness of 3–5 μm, with a high porosity and an average fiber diameter of 166 ± 85 nm. Human RPE cells seeded on the RWSF/PCL/Gt membranes showed a higher cell growth rate (p < 0.05), and a typical expression pattern of RPE signature genes, with reduced expression of inflammatory mediators. With long-term cultivation on the substrates, RPE cells exhibited characteristic polygonal morphology and development of apical microvilli. Immunocytochemisty demonstrated RPE-specific expression profiles in cells after 12-weeks of co-culture on RWSF/PCL/Gt membranes. Interestingly, the cells on the RWSF/PCL/Gt membranes functionally secreted polarized PEDF and phagocytosed labeled porcine POS. Furthermore, RWSF/PCL/Gt membranes transplanted subsclerally exhibited excellent biocompatibility without any evidence of inflammation or rejection. In conclusion, we established a novel RWSF-based substrate for growth of RPE cells with excellent cytocompatibility in vitro and biocompatibility in vivo for potential use as a prosthetic Bruch's membrane for RPE transplantation.     

The influence of Gelatin/PCL ratio and 3-D construct shape of electrospun membranes on cartilage regeneration

Scaffolds play an important role in directing three-dimensional (3-D) cartilage regeneration. Our recent study reported the potential advantages of electrospun gelatin/polycaprolactone (GT/PCL) membranes in regenerating 3-D cartilage. However, it is still unknown whether the changes of GT/PCL ratio have significant influence on 3-D cartilage regeneration. To address this issue, the current study prepared three kinds of electrospun membranes with different GT/PCL ratios (70:30, 50:50, 30:70). Adhesion and proliferation of chondrocytes on the membranes were examined to evaluate biocompatibility of the membranes. Cartilage with different 3-D shapes was engineered to further evaluate the influences of GT/PCL ratio on cartilage regeneration. The current results demonstrated that all the membranes with different GT/PCL ratios presented good biocompatibility with chondrocytes. Nevertheless, the high PCL content in the membranes significantly hampered early 3-D cartilage formation at 3 weeks in vivo. Unexpectedly, at 12 weeks, all the cylinder-shaped constructs formed mature cartilage-like tissue with no statistical differences among groups. To our surprise, ear-shaped cartilage regeneration obtained quite different results again: the high PCL content completely disrupted cartilage regeneration even at 12 weeks, and only the least PCL content group formed homogeneous and continuous cartilage with a satisfactory shape and elasticity similar to human ear. All these results indicated that the high PCL content was unfavorable for 3-D cartilage regeneration, especially for the cartilage with a complicated shape, and that GT/PCL 70:30 might be a relatively suitable ratio for ear-shaped cartilage regeneration. The research models established in the current study provide detailed information for cartilage and other tissue regeneration based on electrospun GT/PCL membranes.     

Drug loaded homogeneous electrospun PCL/gelatin hybrid nanofiber structures for anti-infective tissue regeneration membranes

Infection is the major reason for guided tissue regeneration/guided bone regeneration (GTR/GBR) membrane failure in clinical application. In this work, we developed GTR/GBR membranes with localized drug delivery function to prevent infection by electrospinning of poly(ε-caprolactone) (PCL) and gelatin blended with metronidazole (MNA). Acetic acid (HAc) was introduced to improve the miscibility of PCL and gelatin to fabricate homogeneous hybrid nanofiber membranes. The effects of the addition of HAc and the MNA content (0, 1, 5, 10, 20, 30, and 40 wt.% of polymer) on the properties of the membranes were investigated. The membranes showed good mechanical properties, appropriate biodegradation rate and barrier function. The controlled and sustained release of MNA from the membranes significantly prevented the colonization of anaerobic bacteria. Cells could adhere to and proliferate on the membranes without cytotoxicity until the MNA content reached 30%. Subcutaneous implantation in rabbits for 8 months demonstrated that MNA-loaded membranes evoked a less severe inflammatory response depending on the dose of MNA than bare membranes. The biodegradation time of the membranes was appropriate for tissue regeneration. These results indicated the potential for using MNA-loaded PCL/gelatin electrospun membranes as anti-infective GTR/GBR membranes to optimize clinical application of GTR/GBR strategies.     

异种生物型防肌腱粘连膜的兔实验研究

目的研究不同异种生物型膜预防新西兰大白兔趾伸肌腱粘连的效果.方法成年新西兰大门兔54只,不分性别,随机分A、B、C组,每组18只,A组为正常对照组,B组为超薄膜组,C组为薄膜组.将新两兰大白兔左足第三趾伸肌腱切开,再缝合,B、C两组分别局部包裹超薄膜及薄膜.手术后2、4、6周取材,分别行大体观察、组织学检杳和炎性反应评估.结果组织学检查显示,两组肌腱愈合进程无明显差异.B组肌腱内未见明显炎性反应,外保护膜薄而均匀,炎性反应较轻.C组肌腱炎性反应较重,外保护膜出现水肿与纤维素样变性.结论局部应用超薄膜及薄膜均能减轻肌腱术后粘连,前者局部炎性反应较轻,而后者见明显炎性反应.超薄膜是一种较理想的预防肌腱粘连的可降解材料.     

静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的细胞相容性

背景：有报道以生物可降解的胶原盘或聚L-乳酸、聚羟基乙酸、聚L-乳酸/聚羟基乙酸共聚物等作为骨骼肌组织工程的支架材料,各有优缺点,不能完全满足骨骼肌组织工程的需要。 目的：探讨静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的可行性。 方法：制备7种不同组分的静电纺丝纳米纤维膜,以其浸提液为培养基培养第3代SD乳鼠成肌细胞,以含体积分数20%新生小牛血清的F12培养基培养的为对照。采用MTT法和扫描电镜检测成肌细胞在各组材料的黏附及生长情况。 结果与结论：各组分静电纺丝纳米纤维膜吸光度值与对照组间差异无显著性意义(P > 0.05)。各组分静电纺丝纳米纤维膜组成肌细胞黏附率差异有显著性意义(P < 0.05)。扫描电镜与上述结果一致。含70%聚乳酸+20%蚕丝蛋白+10%胶原组成电纺丝纳米纤维膜组可见大量成肌细胞黏附,呈梭形,两极伸展,排列规律,效果最好。其他各组细胞少,形态不规则,似衰退期成肌细胞。提示静电纺丝纳米纤维膜无细胞毒性,对成肌细胞的增殖无影响,成肌细胞能良好地黏附;以70%聚乳酸+ 20%蚕丝蛋白+10%胶原组分效果最佳。     

基质胶对植入式葡萄糖传感器外膜材料壳聚糖生物相容性的影响

异物反应的存在导致植入式葡萄糖传感器难以持续正常工作,壳聚糖具有无毒可降解、生物相容性良好等特性,可作为传感器外层的保护膜以提高设备的生物相容性,但尚不能满足实际需求,希望进一步提高膜材料的生物相容性,为此探究不同浓度的基质胶对多孔壳聚糖膜生物相容性的影响。利用模板浸取法,以硅胶作为致孔剂制作多孔壳聚糖膜(PCSM),在此膜的表面滴涂不同浓度的基质胶(matrigel),蛋白质浓度分别为10、15、20 mg/mL。将单独的PCSM(对照组)与滴涂基质胶的PCSM组(实验组)一同植入到SD大鼠背部的皮下组织。植入7、14、28、42、56、70 d后,取材制备常规石蜡切片并进行苏木精-伊红染色,利用组织形态学和统计学方法(主要运用单因素方差分析和Bonferroni法比较两组数据间的差异),对膜外炎性细胞比、纤维包膜厚度和血管密度等数据进行统计分析,评价材料的生物相容性。形态学观察,植入第7、14 d时,膜材料周围细胞核染色均较深。统计膜外炎性细胞比,滴涂不同浓度基质胶的PCSM组在第7 d时炎性细胞比整体上少于PCSM组,第14 d时这一数值略高于多孔壳聚糖膜组。方差分析结果显示,各组间无明显差异(P>0.05)。第28 d时,纤维包膜开始形成,膜材料周围的炎性细胞减少,一些胶原堆积在膜的表面,并随着时间的延长纤维包膜变得致密;第56和70 d时,纤维包膜厚度降低得较明显,各滴涂基质胶的PCSM组纤维包膜厚度均小于PCSM组。方差分析结果表明,各实验组与对照组间差异显著(P <0.05),运用Bonferroni法进行两两比较后,第42、56、70 d时,对照组与实验组中滴涂基质胶浓度为20 mg/mL的PCSM组差异明显,膜材料靠近皮肤端数据两两组比较的P值分别为0.01、0.035、0.024,靠近肌肉端数据P值分别为0.036、0.047、0.210,其他各组之间两两比较后的差异不显著(P>0.05)。膜外血管密度各浓度组大体随着时间的延长呈现增加的趋势,各实验组与对照组间比较差异不大,但个别数据差异明显,滴涂基质胶的PCSM周围血管密度有的值低于PCSM。整体来看,基质胶能提高多孔壳聚糖膜的生物相容性,进一步提高膜材料的性能。     

Facile fabrication of aloe vera containing PCL nanofibers for barrier membrane application

Guided tissue regeneration (GTR) is a widely used method in dental surgical procedures that utilizes a barrier membrane to exclude migration of epithelium and ensure repopulation of periodontal ligament cells at the sites having insufficient gingiva. Commercial GTR membranes are typically composed of synthetic polymers that have had mild clinical success mostly because of their lack of proper bioactivity and appropriate degradation profile. In this study, a natural polymer, aloe vera was blended with polycaprolactone (PCL) to create nanofibrous GTR membranes by electrospinning. Aloe vera has proven anti-inflammatory properties and enhances the regeneration of periodontium tissues. PCL, a synthetic polymer, is well known to produce miscible polyblends nanofibers with natural polymers. Nanofibrous membranes with varying composition of PCL to aloe vera were fabricated, and several physicochemical and biological properties, such as fiber morphology, wettability, chemical structure, mechanical strength, and cellular compatibility of the membranes were analyzed. PCL/aloe vera membranes with ratios from 100/00 to 70/30 showed good uniformity in fiber morphology and suitable mechanical properties, and retained the integrity of their fibrous structure in aqueous solutions. Experimental results, using cell viability assay and cell attachment observation, showed that the nanofibrous membranes support 3T3 cell viability and could be a potential candidate for GTR therapy.     

再生多孔丝素膜创面局部运用激活不同部位T细胞的作用

背景：丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,其具有良好的理化特性及生物相容性。而目前国内外有关再生多孔丝素膜植入体内后对T淋巴细胞的激活作用研究未见报道。 目的：观察再生多孔丝素膜植入大鼠局部创面后对外周血单个核细胞、脾脏及胸腺中T淋巴细胞的激活作用。 方法：切除SD大鼠背部皮肤建立2 cm×2 cm创面,随机分为2组：实验组覆盖经预处理的再生多孔丝素膜,将已切除皮肤的表皮盖在丝素膜上进行缝合,对照组仅覆盖自身表皮层。于术后第3,14,28,56,90天观察创面愈合及丝素膜的残留情况,采用双色免疫荧光及流式细胞术分析大鼠外周血、脾脏及胸腺中CD3⁺CD25⁺/ CD3⁺T细胞百分率。 结果与结论：植入早期,两组均可见局部、轻微的炎症细胞浸润,主要为淋巴细胞;至28 d后,炎症细胞逐渐减少,并且在整个动态观察过程中,两组结果一致。实验组外周血中活化T细胞在14 d之前呈一过性升高,随后开始下降,至28 d以后,活化T细胞水平趋于稳定,与对照组无明显差异(P > 0.05);脾脏与胸腺T细胞均有少量活化,随后即开始下降并趋于稳定,胸腺中CD3⁺CD25⁺/ CD3⁺T细胞的阳性率较脾脏微高,与对照组均无明显差异(P > 0.05)。说明再生多孔丝素膜对T淋巴细胞的激发作用较小,引发机体细胞免疫应答的能力较弱。     

Biocomposites Electrospun with Poly(ε-caprolactone) and Silk Fibroin Powder for Biomedical Applications

Biomedical synthetic polymers have been used in soft and hard tissue regeneration because of their good processability and biodegradability. However, biomaterials such as poly(ε-caprolactone) (PCL) have various shortcomings, including intrinsic hydrophobicity and lack of bioactive functional groups. The material must be reinforced with natural biomaterials to achieve good cellular and mechanical performance as biomedical material. We fabricated a biocomposite using PCL and silk fibroin (SF) powder, which has good biocompatibility and mechanical properties. The hydrophilicity, mechanical properties and cellular behavior of the PCL/SF fibers were analyzed. In addition, we obtained a highly oriented conduit of electrospun biocomposite fibers by modifying the rolling collector of the electrospinning system. As the alignment of micro/nanofibers increased, the orthotropic mechanical properties were improved. The biocompatibility of the biocomposite was evaluated in a culture of bone-marrow-derived rat mesenchymal stem cells. The cellular result demonstrated the potential usefulness of electrospun biocomposites for various biomedical conduit systems.