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涂有模拟胶原纤维的纳米杂化串晶结构的聚己内酯纳米纤维上的内皮细胞迁移
2020/1/17 13:58:49 易丝帮

DOI: 10.1021/acs.biomac.9b01638

调节细胞迁移动力学对组织工程和再生医学具有重要意义。建立了一种基于聚(ε-己内酯)(PCL)自诱导纳米杂化串晶结构的三维支架,以提供各种拓扑结构。该结构由间隔的PCL晶体薄片覆盖的定向性PCL纳米纤维构成。采用静电纺丝,然后进行自诱导结晶。结果类似于细胞外基质中的天然胶原纤维。这种可变的微观结构可以控制细胞的粘附和迁移。串的大小由初始PCL浓度控制。接种在纤维上的细胞的几何形状不那么细长,但粘附更极化,具有更高的核形状指数和更快的迁移速度。这些结果有助于组织工程中的快速内皮化。

 

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图1.实验装置,包括静电纺丝工艺(A,B),样品制造(C,D,E)和细胞接种(F)。


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图2.纤维的SEM图像:(A)SK0、(B)SK05、(C)SK10和(D)SK50(比例尺为10μm)。(E)不同直径的对照纤维的数量。(F)经不同PCL浓度处理的纤维的串大小以及它们之间的近似线性关系(红线)。


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图3.由AFM捕获的经不同PCL浓度处理的纤维的2-D(A)、(C)、(E)、(G)和3-D(B)、(D)、(F)、(H)形貌图:(A)、(B)SK0,(C)、(D)SK05,(E)、(F)SK10,(G)、(H)SK50。(I)经不同PCL浓度处理的单根纤维的粗糙度。(J)等式(1)中的NSI计算参数。


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图4.不同浓度PCL条件下纤维的拉伸特性和水接触角。(A)应力和应变,(B)拉伸模量,(C)断裂伸长率,(D)负载-位移,(E)纤维表面的杨氏模量,(F)水接触角。


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图5.(A) 第0天、第1天、第3天和第5天不同组内皮细胞的活-死染色(比例尺为100μm)。(B) 第0天、第1天、第3天和第5天纤维上的内皮细胞增殖。(C) 细胞活力。


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图6.(A)平均NSI。(B)单细胞迁移速度的结果。(C)迁移过程中单细胞形状的动力学(比例尺为100μm)。(D)-(G)细胞迁移轨迹:(D)SK0、(E)SK05、(F)SK10和(G)SK50。


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图7.(A)在不同纤维上培养的内皮细胞的免疫荧光染色和细胞粘附(比例尺为20μm)。(B)SEM图像和局部放大(由红色矩形和箭头显示)。每组中,左侧图像的比例尺为10μm,右侧放大图像为5μm。(C)一个细胞的各个部分的激光强度平均值的示例。(D)不同组黏着斑蛋白强度的平均值。(E)不同组的IL/IW。

 


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