靜電紡絲納米纖維支架在組織工程中的應(yīng)用
利用電場力來制備納米纖維,是目前得到納米纖維最重要的方法之一。其纖維直徑通常介于幾十納米至數(shù)微米之間,纖維無規(guī)堆砌形成非織造布狀膜材料,可以通過調(diào)節(jié)高分子紡絲液的組成、靜電紡絲過程參數(shù)及采用不同的收集裝置來控制納米纖維或支架的形態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)和生物學(xué)性能等,以滿足組織工程不同產(chǎn)品的要求。該方法制得的纖維或支架具有極大的比表面積、高孔隙率和相互連通的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),且孔徑可調(diào),可與生物活性因子共紡等。
下表為近幾年來運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維支架,用于構(gòu)建皮膚、血管、神經(jīng)、骨與軟骨等組織工程支架的研究報道。
支架材料 | 溶劑 | 纖維直徑(nm) | 細(xì)胞 | 應(yīng)用 |
---|---|---|---|---|
PLGA | 二氯甲烷(DCM) | 4500+/-1400 | 人角質(zhì)形成細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞 | 皮膚等 |
膠原(Collagen) | 六氟異丙醇(HFIP) | 100-1200 | 人角質(zhì)形成細(xì)胞 | 皮膚等 |
明膠(Gelatin) | 三氟乙醇(TFE) | 570-300 | 人角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞 | 皮膚等 |
殼聚糖(Chitin) | 六氟異丙醇(HFIP) | 50-460 | 人角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞 | 皮膚等 |
硫酸透明質(zhì)酸(HA-DTPH) | 改良伊戈爾(氏)培養(yǎng)基改良伊戈爾培養(yǎng)基(DMEM) | 50-300 | NIH 3T3 成纖維細(xì)胞 | 皮膚等 |
膠原/PCL(collage/PCL) | 三氟乙醇(TFE) | 385+/-82 | 成纖維細(xì)胞 | 皮膚等 |
P(LLA-CL) | 丙酮 | 500-1500 | 人冠狀動脈平滑肌細(xì)胞 | 血管等 |
P(LLA-CL) | 六氟異丙醇(HFIP) | 700-800 | 人臍血管內(nèi)皮細(xì)胞 | 血管等 |
PLGA/殼聚糖+彈力素(PLGA/Collagen+elastin) | 六氟異丙醇(HFIP) | 720+/-350 | 牛血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞 | 血管等 |
PCL/彈力素 (PCL/Elastin) | 六氟異丙醇(HFIP) | 520+/-14 | 牛血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞 | 血管等 |
PLLA | 7:3二氯甲烷/二甲基甲酰胺 (DCM/DMF) | 300-1500 | 鼠神經(jīng)干細(xì)胞 | 神經(jīng)等 |
PCL/膠原 (PCL/Collagen) | 六氟異丙醇(HFIP) | 541+/-164 | 施沃恩干細(xì)胞 | 神經(jīng)等 |
PLLA/層粘連蛋白(Laminin) | 六氟異丙醇(HFIP) | 100-500 | PCL2 | 神經(jīng)等 |
PCL | 三氯甲烷 | 400+/-200 | 鼠骨髓基質(zhì)干細(xì)胞 | 骨 |
真絲/聚氧化乙烯 (Silk/PEO) | 水 | 700+/-50 | 人骨髓基質(zhì)干細(xì)胞 | 骨 |
PLA/nHA | 二氧六環(huán)/二甲基甲酰胺 (Dioxane/DMF0 | ~500 | 人骨肉瘤MG-63細(xì)胞 | 骨 |
PLGA | 四氫呋喃/二氯甲烷 (THF/DCM) | 760+/-210 | 人骨髓基質(zhì)干細(xì)胞 | 骨和軟骨 |
膠原 (Collagen) | 六氟異丙醇(HFIP) | 1750+/-860 | 成人關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞 | 軟骨等 |
PCL | 1:1四氫呋喃/二甲基甲酰胺 (THF/DMF) | 500-900 | 人骨髓基質(zhì)干細(xì)胞 | 軟骨等 |
PLGA | 1:1四氫呋喃/二甲基甲酰胺 (THF/DMF) | 550+/-150 | 豬關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞 | 軟骨等 |
選自:《生物醫(yī)用紡織品》,王璐 金馬汀等著,中國紡織出版社
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