DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.06.045

应用生物大分子如丝素蛋白（SF）作为角膜组织工程材料具有广阔的应用前景。然而，设计合适的组织样结构以弥补传统途径的不足仍然是一项挑战。SF除了具有生物相容性和透明性外，作为生物材料还应具有机械强度。在本研究中，通过静电纺丝技术制备了由聚己内酯（PCL）-丝素蛋白（SF）组成的杂化支架。所制备的定向和非定向PCL-SF支架具有不同的重量比。结果表明，SF的添加产生了具有更均匀和定向结构的支架。定向和非定向PCL-SF（60:40和50:50）纤维的极限拉伸强度和杨氏模量在角膜应用中处于可接受的范围。值得注意的是，定向PCL-SF（60:40和50:50）支架比其他支架具有更高的透明度、亲水性、吸水性和体外降解率。细胞相容性结果表明，人基质角膜细胞在定向和非定向PCL-SF支架上附着并增殖。总体结果表明，PCL-SF（60:40和50:50）支架具有促进人类角膜基质再生的巨大潜力。

图1.定向PCL（A和E）、PCL-SF（70:30）（B和F）、PCL-SF（60:40）（C和G）、PCL-SF（50:50）（D和H）的SEM显微照片和平均纤维直径；非定向PCL（I和M）、PCL-SF（70:30）（J和N）、PCL-SF（60:40）（K和O）、PCL-SF（50:50）（L和P）的SEM显微照片和平均纤维直径。

图2.定向PCL（A和E）、PCL-SF（70:30）（B和F）、PCL-SF（60:40）（C和G）、PCL-SF（50:50）（D和H）的取向评估。

图3.定向（A）和非定向（B）聚电纺支架的应变-应力曲线。

图4.与定向和非定向PCL和PCL-SF支架的透光率有关的数码照片（A），定向和非定向PCL和PCL-SF支架在不同波长下的透明度测试（B）。

图5.定向和非定向PCL和PCL-SF支架的平均接触角测量值。

图6.PCL（A）、PCL-SF（70:30）（B）、PCL-SF（60:40）（C）、PCL-SF（50:50）（D）的FTIR光谱。

图7.PCL和PCL-SF支架的吸水率（A）和体外降解率（B）。

图8.hSKCs的倒置显微镜图像（A）（100x），在PCL-SF支架上共培养的人基质角膜细胞的核型分析（B）。流式细胞仪分析hSKCs的表面标记物CD34、CD73、CD105、CD90和CD31（C）。红色阴影表示图表的负区，蓝色阴影表示正区。

图9.在定向和非定向PCL和PCL-SF支架上，人类角膜细胞的生存力长达3天；*P<0.05，**P<0.001，***P<0.0001。

图10.3天后在定向PCL（A）、PCL-SF（70:30）（B）、PCL-SF（60:40）（C）和PCL-SF（50:50）（D）以及非定向PCL（E）、PCL-SF（70:30）（F）、PCL-SF（60:40）（G）、PCL-SF（50:50）（H）上的人基质角膜细胞的SEM显微照片。

图11.hSKCs在定向PCL（A）、PCL-SF（70:30）（B）、PCL-SF（60:40）（C）和PCL-SF（50:50）（D）以及非定向PCL（E）、PCL-SF（70:30）（F）、PCL-SF（60:40）（G）、PCL-SF（50:50）（H）上培养第三天的荧光图像（蓝色：核）。比例尺=50μm