DOI: 10.1016/j.msec.2021.112079

电纺有机/无机杂化支架由于其综合的理化和生物学性能，在组织再生中具有广阔的应用前景。然而，由于纤维间的密集堆叠层，具有非织造结构的常规电纺支架通常不能实现深层细胞浸润。在此，采用自组装驱动静电纺丝法，通过控制一步静电纺丝过程中的溶液组成和浓度制备了具有蜂窝状结构的聚羟基丁酸酯/聚（ε-己内酯）/58S溶胶-凝胶生物活性玻璃（PHB/PCL/58S）混合支架。在本研究中，通过对PHB/PCL/58S和PHB/PCL/溶胶-凝胶二氧化硅体系进行傅立叶变换红外光谱（FTIR）、差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）比较研究，探讨了自组装蜂窝状结构的形成机理。所获得的蜂窝状结构是由平均直径为370nm的纳米纤维构成的，显示出双峰孔分布：蜂窝单元内的大多边形孔达数百微米，纳米纤维之间的不规则孔约为几微米。将MG-63成骨细胞样细胞培养7天,进一步研究细胞-材料的相互作用以及细胞活性、细胞形态和细胞浸润情况。细胞仅在非织造结构表面增殖，而在蜂窝状结构中，MG-63细胞表现出广泛的增殖和高达100～200μm的深度浸润。另外，蜂窝状组织也易于调节细胞的空间组织。总体而言，新获得的杂化支架集成了由生物活性成分增强的成骨性，以及蜂窝状结构带来的改善的细胞-材料相互作用，从而成为组织再生的候选材料。

图1.蜂窝状杂化结构的制备过程示意图。

图2.所制备的蜂窝状结构2.5％P5B1（a-c）和非织造纤维毡2.5％P5S1（d-f）的形态学表征。

图3.（a）和（b）分别显示了2.5％P5B1的大孔径和小孔径分布。（d）中显示了2.5％P5S1的孔径分布，（c）和（e）分别显示了2.5％P5B1和2.5％P5S1的纤维直径分布。

图4.（a）所制备的蜂窝状结构2.5％P5B1和非织造纤维结构2.5％P5S1的FTIR光谱和（b）接触角的测量结果（*代表先前研究的参考文献）

图5.（a）蜂窝状结构2.5％P5B1和非织造纤维结构2.5％P5S1的DSC热分析图和（b）TG分析。

图6.使用AlamarBlue®细胞活性分析测定37℃下，MG-63细胞在2.5％P5B1和2.5％P5S1支架上培养1天和3天的细胞活性。

图7.MG-63细胞在2.5％P5B1支架（a，b，c）上3天和（d，e）7天，以及在2.5％P5S1支架（f，g，h）上3天和（i，j）7天的细胞增殖SEM图像。

图8.MG-63细胞在2.5％P5B1支架上培养（a）3天和（b，c，d）7天，在2.5％P5S1支架上培养（e）3天和（f，g，h）7天的共聚焦图像，（b，c，f，g）细胞在两种样品上培养7天后的细胞分布3D重建图像，（d，h）细胞在两种样品上培养7天的深度Z-堆叠图像。