静电纺丝技术构建的丝素蛋白基纤维材料在组织工程领域中的应用

发布时间：2021-03-27 03:04

　　介绍了近年来采用静电纺丝技术制备的丝素蛋白基纤维材料在组织工程领域的研究进展,重点阐述了静电纺丝素蛋白基纤维材料在皮肤、神经、骨、血管、和肌腱组织修复再生领域的应用,并对目前存在的问题和未来发展方向进行了讨论。 

【文章来源】：现代丝绸科学与技术. 2020,35(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

丝素蛋白静电纺示意图

借助静电纺丝技术可通过改变接收装置或纺丝头装置制备具有不同拓扑结构的纤维膜,目前获得的静电纺纤维材料结构包含有无序结构、有序结构、图案化结构[14]、多级结构[15]及复杂结构[16]等,如图2所示。通过对静电纺丝过程的控制,可将丝素蛋白加工成具有不同拓扑结构的纤维材料。静电纺丝技术制备的丝素蛋白纤维材料可在体外模拟组织细胞生长的微环境,其微/纳米尺寸的纤维结构可控制细胞的黏附、排列和生长,这对组织修复和再生具有十分重要的意义[17]。并且静电纺丝过程中可灵活控制微/纳纤维结构的取向性,细胞沿着微/纳纤维结构取向、迁移和排列,从而实现组织细胞特定的生物功能性。3 静电纺丝素蛋白支架在组织工程领域的应用

Hashimoto等[19]发现与传统的胶原蛋白材料相比,静电纺丝素蛋白纤维材料可促进人的表皮角质细胞中肉芽蛋白基因(修复生长因子)较高的表达,说明丝素蛋白材料能诱导上皮化和创伤修复。传统静电纺丝的纳米纤维孔径小,呈片状,细胞很难渗透到静电纺纤维中。为了克服传统静电纺丝技术的缺陷,Park等[20]利用盐析静电纺丝法与冷冻干燥结合制备了一种三维静电纺丝素支架,同时做了三种丝素支架对比实验(传统法、盐析法、冷冻干燥结合法)。实验发现冷冻干燥法三维静电纺丝素纤维支架(图3)具有较高的孔隙率,并且厚度可控。该研究还利用气液培养系统,将角质形成细胞与成纤维细胞在静电纺丝素支架中共同培养,构建了人工双层皮肤。冷冻干燥静电纺支架深层的成纤维细胞增殖良好、表层的角质形成细胞分化效率高,在培养8周后能观察到早期形成的胶原。以上研究结果表明静电纺丝素蛋白材料有望成为理想的皮肤组织工程支架材料。3.2 神经组织再生

【参考文献】：
期刊论文
[1]Novel conductive polypyrrole/silk fibroin scaffold for neural tissue repair[J]. Ya-Hong Zhao,Chang-Mei Niu,Jia-Qi Shi,Ying-Yu Wang,Yu-Min Yang,Hong-Bo Wang.  Neural Regeneration Research. 2018(08)
[2]基于静电纺丝技术的取向纳米纤维[J]. 蒋敏,王敏,魏仕勇,陈志宝,木士春.  化学进展. 2016(05)
[3]聚合物组织工程材料[J]. 竺亚斌,高长有,王登勇.  生物医学工程学杂志. 2003(02)



本文编号：3102756