DOI 10.1007/s12221-020-9523-6

可生物降解聚合物纳米纤维支架的制备为多种生物应用提供了良好的前提。在这项研究中，通过静电纺丝技术制备了含Fe-MOF的纳米纤维聚己内酯（PCL）垫（PCL/x％Fe-MOF，x=5、10、20）。通过水热法分步合成Fe-MOFs，然后将其添加到PCL溶液中以制备纳米纤维复合材料。通过FT-IR（傅立叶变换红外线）、PXRD（粉末X射线衍射）、EDS（能量色散X射线光谱）映射、SEM（扫描电子显微镜）和TEM（透射电子显微镜）等多种方法证实了纤维中Fe-MOF的存在。在纳米复合材料的FT-IR光谱中，纯PCL和Fe-MOF的特征谱带位置无明显变化，尽管它们在物理上均匀混合，但彼此之间的化学相互作用较弱。通过SEM和TEM图像证实了所制备的纳米复合材料的纳米纤维结构。PCL纳米纤维直径经测量为369 nm。生物学研究表明，与PCL和PCL/20％Fe-MOF纳米复合材料相比，包括PCL/5％Fe-MOF和PCL/10％Fe-MOF纳米纤维支架在内的实验支架具有良好的表面和机械性能，例如细胞生物相容性、高孔隙率、化学稳定性以及有利于细胞粘附、存活和增殖的最佳纤维直径。研究结果表明，复合物中Fe-MOF的百分比在细胞附着和生存能力方面起着重要作用。另外，根据植入研究，至少4周内，没有动物显示出任何炎症反应。总体来说，改性电纺支架是用于组织工程的理想候选材料。

图1.Fe-MOF、PCL和所制备的PCL/x％Fe-MOF纳米复合材料的FT-IR光谱。

图2.Fe-MOF、PAN和所制备的PAN/x％Fe-MOF纳米复合材料的PXRD图。

图3.（a）Fe-MOF、（b）PCL、（c）PCL/5％Fe-MOF、（d）PCL/10％Fe-MOF和（e）PCL/20％Fe-MOF纳米复合材料的SEM图像。（f）PCL/5％Fe-MOF、（g）PCL/10％Fe-MOF和（h）PCL/20％Fe-MOF纳米复合材料的Fe元素映射。

图4.（a）Fe-MOF、（b）PCL、（c）PCL/5％Fe-MOF、（d）PCL/10％Fe-MOF和（e）PCL/20％Fe-MOF纳米复合材料的TEM图像。

图5.通过扫描电子显微镜观察HUVEC细胞在测试支架上培养48小时后的形态；（a）接种在PCL支架上的HUVEC细胞，（b）接种在PCL/5％Fe-MOF上的HUVEC细胞，（c）接种在PCL/10％Fe-MOF上的HUVEC细胞和（d）接种在PCL/20％Fe-MOF上的HUVEC细胞。

图6.MTT法检测HUVEC细胞在实验支架上的存活率。24小时和72小时后，在OD=570 nm处分析吸光度（n=3）。不同字母表示同一时间（24或72小时）内不同支架在p<0.05的置信水平下，存在显著性差异。大写字母和小写字母分别表示24小时和72小时之间，在p<0.05的置信水平上存在显著性差异。

图7.培养48小时后，对接种在测试支架上的HUVEC细胞进行双染色免疫荧光AO/EB染色。用这种方法，凋亡细胞呈橙色，核浓缩，活细胞呈绿色。（a）接种在PCL支架上的HUVEC细胞，（b）接种在PCL/5％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞，（c）接种在PCL/10％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞和（d）接种在PCL/20％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞。

图8.接种在不同支架上48小时的HUVEC细胞的荧光显微镜照片；细胞用DAPI染色；（a）接种在PCL支架上的HUVEC细胞，（b）接种在PCL/5％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞，（c）接种在PCL/10％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞和（d）接种在PCL/20％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞。

图9.移植4周后PCL和PCL/x％Fe-MOF支架的H＆E染色观察，（a）接种在PCL支架上的HUVEC细胞，（b）接种在PCL/5％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞，（c）接种在PCL/10％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞和（d）接种在PCL/20％Fe-MOF支架上的HUVEC细胞。E：表皮，D：真皮，S：支架，V：血管。