DOI: 10.1021/acsabm.0c00026

制备具有细胞外基质（ECM）等仿生特性的表面工程电纺支架是神经组织工程的关键。以定向纤维为基质的导电弹性支架对神经突起的定向生长有很大的影响。在这项工作中，研究者已经电纺了导电聚氨酯基弹性体和拓扑排列纤维多孔神经支架。据报道，ECM的粘附蛋白在控制神经细胞的行为，包括细胞粘附、增殖和突起生长方面具有重要作用。这些模仿其作用的生物粘附蛋白或纳米材料，如果用于神经支架的表面修饰，有可能加速神经修复过程。因此，采用一种独特、改良的单步电子喷雾技术对所制备的电纺支架进行表面工程化处理，在支架表面涂覆一层探索性的生物粘附剂-氧化石墨烯（GO）薄膜。然后进行研究，以确定GO涂覆的电纺导电聚碳酸酯-氨基甲酸乙酯（PCU）基质是否能改善这些支架的生物界面特性，或者是否可能像其他生物粘附蛋白一样改变PC-12细胞的突起生长。因此，将GO涂覆的复合支架与用聚赖氨酸（PLL）涂覆的类似支架在神经细胞粘附、增殖和突起延伸方面进行了比较。神经轴突生长研究表明，虽然GO和PLL涂层表面上的平均神经突长度是相当的，但当根据长度分类时，在GO涂覆的复合支架上发现更长神经突的数量增加。尤其，本研究提出了一种新颖的表面工程技术，用于在聚合物支架上涂覆GO。利用纳米地形生物物理线索，在三维神经支架上设计杂化表面时，可以进一步将两者结合在一起，从而通过提供增强的类似ECM的环境来刺激神经元的加速再生。

图1：标记纤维直径的电纺膜的SEM显微照片（a）PCUAF（653±113nm）、（b）KJBRF（842±314nm）、（c）KJBAF（838±240nm）和（d）GOKAF。

图2：（a）KJB和GO粉末、（b）电纺PCUAF、KJBAF和GOKAF膜的拉曼光谱，（c）PCUAF、KJBRF、KJBAF、pKJBAF和GOKAF的电导率，当p值<0.05，n=10，表示导电率的显著变化。*变化的显著性水平。

图3：机械特性：（a）电纺PCUAF、KJBRF、KJBAF和GOKAF膜的应力-应变曲线。 （b）-60至60℃之间的电纺膜的Tanδ图，（c）-60至60℃之间的电纺膜的储能模量及其（d）20至45℃的放大图，（e）-60至60℃之间的电纺膜的损耗模量及其（f）20至45℃的放大图。

图4：显示从电纺膜（a）KJBRF、（b）KJBAF和（c）GOKAF的SEM显微照片获得的直方图。

图5：PC 12细胞在不同表面上的ESEM显微照片（a）盖玻片、（b）PLL涂层KJBAF（pKJBAF）和（c）GO涂层KJBAF（GOKAF）。

图6：第1天和第5天，GFP标记的PC 12细胞分别在pKJBAF（a，b）和GOKAF（c，d）上的增殖。

图7：第5天在（a）pCS、（b）pKJBAF和（c）GOKAF上分化的GFP标记的PC 12细胞的显微图像。

图8：连续频率分布图，显示了pKJBAF和GOKAF支架上的神经突长度。