DOI:10.1016/j.matdes.2020.108773

衍生自脱细胞组织和器官的细胞外基质（ECM）已在各种临床前和临床应用中用作生物支架。但是，缺乏机械性能和形状可控性是一个缺点。相比之下，合成聚合物可以很容易地设计出具有良好机械性能的支架，但它们的生物功能有限。在这项工作中，研究者探索了一种合成电纺软骨细胞外基质（cECM）和聚己内酯（PCL）复合纳米纤维膜的新方法。软骨是一种致密的组织，难以进行静电纺丝。为了克服这个问题，将软骨切成薄片，磨成粉末，然后分解成较松散的结构。与电纺PCL相比，cECM/PCL（质量比50:50）杂化纳米纤维表面光滑，薄且均匀，具有增强的机械性能和润湿性。同时，cECM/PCL纳米纤维膜中cECM的存在显著促进了体外软骨细胞的增殖，有利于体内软骨的再生。以上结果表明，具有良好机械性能和生物相容性的cECM/PCL纳米纤维膜有望成为软骨再生的支架材料。此外，这项工作为合成用于其他组织的ECM基杂化纳米纤维支架提供一种方便且经济的方法。

图1.软骨衍生的细胞外基质的制备示意图。

图2.cECM/PCL杂化纳米纤维膜的制备过程示意图。

图3.去细胞前后软骨片的整体图（A）和组织学染色（B）。去细胞软骨粉和软骨衍生的细胞外基质的整体视图（C）和SEM（D）图像。比例尺：200μm。

图4.电纺cECM、cECM/PCL（70:30）、cECM/PCL（50:50）和PCL纳米纤维膜的SEM图像。比例尺：2μm。

图5.cECM、cECM/PCL（50:50）和PCL纳米纤维膜的化学和热学特性，（A）ATR-FTIR分析、（B）XRD图谱和（C）TGA曲线。

图6.电纺PCL和cECM/PCL（50:50）膜的亲水性和机械性能：（A）水接触角、（B）典型应力-应变曲线、（C）拉伸强度、（D）杨氏模量和（E）断裂应变。数据表示为平均值±SD，每组n=10，*P<0.05。

图7.细胞活力测定、形态学和在支架上的增殖。（A）活/死染色；（B）肌动蛋白和细胞核染色；（C）细胞增殖。比例尺：200μm。

图8.细胞支架构建体的整体视图和体内工程化组织的定量分析。（A）圆形ECM/PCL（50:50）膜的整体视图；（B）软骨细胞的形态；（C）膜上软骨细胞的形态；（D）细胞支架构建体；（E）构建体的整体视图；（F）植入裸鼠的构建体。（G，H和I）在不同时间点的工程化软骨的整体视图、（J）湿重和（K）杨氏模量。比例尺：100μm。数据表示为平均值±SD，每组n=6，*P<0.05。

图9.在不同时间点对工程化软骨的组织学分析。黄色虚线之间的区域表示未降解的cECM/PCL（50:50）膜。比例尺：50μm。