DOI:10.1016/j.msec.2020.111602

这项工作旨在实施一种静电纺丝方案，该方案允许在单个支架中同时生产微纤维和纳米纤维，以模拟结合了可生物降解聚合物和蛋白质的细胞外基质（ECM），并评估其治疗糖尿病伤口的能力。选择聚-3-羟基丁酸酯（PHB）和明胶（Ge）分别制备微纤维和纳米纤维。通过测试不同聚合物浓度、电压和流速，优化了静电纺丝条件。在0.5ml/h和25kV下，由含8％w/vPHB的氯仿（微纤维，1.25±0.17µm）和含30％w/v明胶的乙酸（75％w/v）（纳米纤维，0.20±0.04µm）一步制备了双重尺寸的纤维。在与京尼平交联前后，评估了由PHB超细纤维、Ge纳米纤维及其组合物（Ge-PHB）制成的支架的化学表征、溶胀和亲水性。孵育1、3和7天后，所有支架均显示出优异的成纤维细胞活性和附着力，且溶血水平较低。对糖尿病大鼠进行了为期21天的体内伤口愈合评估，结果表明用含有Ge的支架治疗的伤口显示出更快的愈合。与对照伤口相比，用Ge-PHB支架处理的伤口处于晚期增殖阶段，毛囊和汗腺含量较高，而成纤维细胞含量较低。

图1.Ge-纳米纤维（蓝色）与京尼平的交联机理示意图。Ge-纳米纤维的游离伯胺基团（A）可以通过亲核反应（B）与京尼平反应，而PHB超细纤维（左图为黄色）起支撑作用。

图2.非交联纤维：a）Ge纳米纤维，b）PHB超细纤维和c）Ge-PHB支架以及交联纤维：d）Ge纳米纤维，e）PHB超细纤维和f）Ge-PHB支架的FESEM图。比例尺2µm。

图3.a）非交联PHB超细纤维，b）交联PHB超细纤维，c）非交联Ge-PHB支架，d）交联Ge-PHB支架，e）非交联Ge-纳米纤维和f）交联Ge-纳米纤维的FTIR光谱。

图4.与交联支架孵育24h、72h和7d后的成纤维细胞Balb/3T3活性。不同字母表示p值<0.05的统计学显著差异。

图5.孵育7天后，交联支架上Balb/3T3成纤维细胞的共聚焦图像。a）PHB超细纤维，b）Ge-纳米纤维，和c）Ge-PHB支架。细胞核呈蓝色，细胞质呈红色。比例尺50µm。

图6.A）用未经处理的伤口作为对照，用PHB超细纤维、Ge纳米纤维和Ge-PHB支架处理3天、7天、14天和21天的皮肤伤口的代表性图像。B）治疗后不同时间段的伤口面积（n=3），不同字母表示p值<0.1的统计学显著差异。

图7.用b）Ge纳米纤维，c）PHB超细纤维和d）Ge-PHB支架处理的伤口的再生组织的组织学评估。使用a）未经任何处理的伤口作为对照，4X。红色箭头表示表皮，黄色圆圈表示毛囊。

图8.治疗21天后不同组受伤皮肤区域中的胶原蛋白1（绿色）和细胞核（蓝色）的免疫荧光染色。以5X的放大倍数获取显微照片。