仿生斜交叠层组织工程纤维环支架的构建及评估

摘要

目的：
　　1.采用湿纺法制备取向PCL/SF混合微米纤维膜；
　　2.评估PCL/SF混合微米纤维膜的生物安全性和生物相容性；
　　3.应用兔AF细胞-PCL/SF混合纤维膜复合体构建±30°斜交叠层组织工程纤维环支架。
　　方法：
　　1.以PCL和SF为原材料，以HFIP为溶剂建立PCL/SF-HFIP共混纺丝液，以湿纺法制备取向 PCL/SF混合微米纤维膜，并通过体视显微镜、SEM等观察纤维膜的表面形态、纤维直径及排列方向，通过FTIR分析检测混合材料化学成分，并分别检测层间纤维交叉与平行排列时纤维膜的力学性能。
　　2.分离培养兔AF细胞并培养至P2代，CCK-8法检测混合材料浸提液细胞毒性，将P2代细胞种植到纤维膜上体外培养7天后，通过LIVE/DEAD染色共聚焦图像及SEM图像评估混合纤维膜的生物相容性。
　　3.将细胞-混合纤维膜复合体体外培养3天后，构建±30°斜交叠层组织工程纤维环支架，并通过组织学及免疫组化染色评估细胞-支架复合体的生物学行为及其用于纤维环组织工程的可行性。
　　结果：
　　1.体视及SEM图像观察可见纤维排列方向较为一致，直径较为均一，纤维表面较粗糙，凹凸不平，混合微米纤维的直径为18.05±3.51μm；层间纤维角度为±30°交叉排列及平行排列状态下拉伸弹性模量分别为9.91±0.63MPa和8.25±1.09 MPa，差异有统计学意义（P＜0.05）；FTIR分析表明混合材料具有PCL和SF的化学成分特征。
　　2. CCK-8增殖检测显示随着时间进行OD值增长趋势明显。浸提液组不同时间点之间OD值差异有统计学意义（P＜0.05）。培养至第10天时与对照组间差异出现统计学意义（P＜0.05）。LIVE/DEAD染色共聚焦图像显示AF细胞与混合纤维膜复合培养后生长活性良好，细胞数量较多且能够沿纤维方向取向生长。SEM图像显示细胞能够黏附于材料表面并分泌大量细胞外基质。
　　3.斜交叠层组织工程纤维环固定牢固，截面可见各层间基本无分层，接触较好。HE染色可见AF细胞呈长梭形，能够黏附于纤维表面，混合纤维交叉取向结构能够在图像中分辨。甲苯胺蓝及番红 O染色为阳性，阳性区域主要集中在外层及层间的空隙处。I型胶原免疫组化染色为阳性，显浅棕色，均匀分布在支架纤维之间。
　　结论：
　　1、本实验中以湿纺法制备了 PCL/SF混合微米纤维膜，其纤维排列方向一致，直径均匀；将其按±30°斜交叠层排列时具有一定的力学强度。
　　2、取向排列的PCL/SF混合纤维能够引导AF细胞在混合纤维表面取向性黏附、增殖及分泌大量细胞外基质，具备良好的生物安全性和生物相容性，是构建组织工程纤维环的理想支架载体。
　　3、本实验中应用细胞-混合纤维膜复合体构建了模拟外层纤维环±30°斜交叠层结构的仿生纤维环支架，能够为AF细胞在支架中的生存及ECM的分泌提供结构支持，可以用于构建组织工程化纤维环组织。

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缩略语/符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、聚己内酯/丝素蛋白混合微米纤维膜的制备与表征

1.1对象和方法

1.2结果

1.3讨论

1.4小结

二、聚己内酯/丝素蛋白混合微米纤维膜的生物相容性评估

2.1对象和方法

2.2结果

2.3讨论

2.4小结

三、±30°仿生斜交叠层结构组织工程纤维环的构建

3.1对象和方法

3.2结果

3.3讨论

3.4小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述: 组织工程骨软骨复合组织构建研究进展

致谢

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