DOI:10.1002/ange.202002593

本文报道了一种基于同轴静电纺丝的简单方法，用于制备刻有纳米级凹槽的定向微纤维，以促进神经突起生长和细胞迁移。该方法的成功依赖于聚己内酯（PCL）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）在2，2，2-三氟乙烷（TFE）中的不混溶性，从而在PCL射流表面形成PVP/TFE囊。空穴随着射流被拉伸和拉长，最终在去除PVP后形成纳米级凹槽。纳米级凹槽的存在极大地促进了PC12细胞和鸡胚背根神经节（DRG）体突起的生长和雪旺细胞的迁移。通过优化凹槽的尺寸，可以最大限度地增强这些功能，以便在涉及神经突延伸和伤口闭合的应用中发挥潜在的作用。

图1.单轴排列的PCL超细纤维（A）的SEM图像，其被光滑的表面覆盖，并分别装饰有纳米级（B-E）凹槽和（F）孔隙。凹槽或孔隙是通过从以PCL/TFE为内部流体的同轴电纺丝制备的微纤维中去除PVP而形成的，而外部流体包含质量比为（B和C）1:2、（D和E）1:1、和（F）2:1的PCL和PVP。在静电纺丝过程中，内部流体的流速固定为1.0 mL/h，而外部流体的流速为（B和D）1.0或（C，E和F）1.5 mL/h。白色箭头指示纤维对齐的方向。比例尺=1 µm，适用于所有图像。

图2.（A-F）荧光显微照片显示了在单轴排列的PCL超细纤维（A）上培养后，神经突从PC12细胞延伸出来，所述PCL超细纤维（A）覆盖有光滑表面，并分别装饰有纳米级（B-E）凹槽和（F）孔。请注意，A至F组中使用的微纤维对应于图1中所示的相同批次。（G）在不同类型的微纤维上培养后，从PC12细胞延伸出的神经突的平均长度和最长长度。与在所有其他组上培养的细胞的平均长度相比，或与在除E组之外的所有其他组上培养的细胞（**P<0.01）的最长长度相比，***P<0.001。与在光滑表面覆盖的PCL超细纤维上培养的细胞相比，###P<0.001和#P<0.05。（H）在不同类型的微纤维上培养3天后PC12细胞的生存力。与对照组（载玻片）上培养的细胞相比，*P<0.05。

图3.荧光显微照片显示了当在单轴排列的PCL微纤维（A）上覆盖平滑表面并分别装饰有纳米级（B-E）凹槽和（F）孔时，从DRG体延伸出的典型神经突场。神经突用Tuj1一抗（绿色）染色，细胞核用4'，6联脒-2苯基吲哚（蓝色）染色。请注意，A至F组中使用的微纤维对应于图1中所示的相同批次。

图4.在不同类型的微纤维上培养6天后，从DRG体延伸出的神经突的平均长度和最长长度。A至F组与图3相对应。与所有其他组相比，***P<0.001。与光滑表面覆盖的PCL超细纤维相比，###P<0.001和#P<0.05（A组）。

图5.（A）在不同迁移区内的雪旺细胞数量，（B）在不同样品上的雪旺细胞迁移距离。A至F组与图S8相对应。与在光滑表面覆盖的PCL微纤维上培养的细胞（A组）相比，***P<0.001，#P<0.01和*P<0.05。