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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。