DOI:10.1002/app.49219
尽管研究人员付出了许多努力来设计制造神经导管以功能性再生轴突缺损的方法,但是周围神经损伤仍然是最具挑战性的医学问题。在这方面,本研究通过考虑对于成功的神经导管至关重要的机械、地形和结构方面的因素,为其设计提供了整体视角。聚己内酯和明胶以双电纺薄膜的形式用于践行该目的,将其卷绕并随后形成多通道导管的组件。通过掺入聚苯胺/石墨烯(PAG)纳米复合材料,赋予导管导电性能。采用FTIR分析、水接触角测量、SEM观察、机械性能和导电性能测试等方法对导管的性能进行了评估。另外,通过MTT测定以评估在膜上培养的大鼠骨髓间充质干细胞的增殖。结果表明,掺入2%PAG的导管具有良好的细胞支持和增殖能力,同时保证了10.8×10-5 S/cm的电导率以及为干、湿条件下优异的抗拉强度,分别为3.52±1.3 MPa和14.12±3.1 MPa。总的来说,观察到的结果突出了所制备导管作为修复周围神经缺损的候选材料的巨大潜力。
图1.制备杂化纳米纤维薄膜的双重静电纺丝工艺图[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图2.NGCs的制造过程示意图[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图3.交联和未交联的PGP0和PGP2纳米纤维薄膜以及合成的PAG纳米复合材料的FTIR光谱[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图4.(a)合成的PAG的FE-SEM显微照片,(b)PCL、(c)PGP0、(d)PGP1,(e)PGP2和(f)PGP3纳米纤维的表面形貌和纤维直径分布。
图5.PCL和明胶纳米纤维在纳米纤维支架上的共聚焦显微图像,显示了支架的杂化结构。(a)PCL/明胶纳米纤维支架,(b)包含明胶纳米纤维,(c)“a”和“b”的合并图像[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图6.纳米纤维支架的水接触角。数据表明了支架的亲水性[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图7.干(a)和湿(b)NGCs的应力-应变曲线,湿和干NGCs的机械性能以及完整的人胫神经,杨氏模量(c)、抗张强度(d)和极限伸长率(e)。*p<0.05表示统计学上的显著性差异[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图8.PGP0、PGP1、PGP2和PGP3 NGCs的生物降解率随孵育时间的变化。*p<0.05表示统计学上的显著性差异[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图9.大鼠骨髓间充质干细胞在第七天在PGP1(a)、PGP2(b)和PGP3(c)纳米纤维膜上的粘附力。
图10.通过MTT分析测定,大鼠骨髓间充质干细胞在TCP、PGP0、PGP1、PGP2和PGP3纳米纤维上不同天数的增殖。*p<0.05表示统计学上的显著性差异[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]
图11.未交联的(a)和交联的(b)多通道导管的照片,交联的PGP2膜的SEM图像(c)和多通道NGC的横截面[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]