生物医药工业

静电纺丝纳米纤维支架在组织工程中的应用


利用电场力来制备纳米纤维,是目前得到纳米纤维最重要的方法之一。其纤维直径通常介于几十纳米至数微米之间,纤维无规堆砌形成非织造布状膜材料,可以通过调节高分子纺丝液的组成、静电纺丝过程参数及采用不同的收集装置来控制纳米纤维或支架的形态结构、力学和生物学性能等,以满足组织工程不同产品的要求。该方法制得的纤维或支架具有极大的比表面积、高孔隙率和相互连通的三维网状结构,且孔径可调,可与生物活性因子共纺等。

下表为近几年来运用静电纺丝技术制备纳米纤维支架,用于构建皮肤、血管、神经、骨与软骨等组织工程支架的研究报道。

支架材料 溶剂 纤维直径(nm) 细胞 应用
PLGA 二氯甲烷(DCM) 4500+/-1400 人角质形成细胞、成纤维细胞和内皮细胞 皮肤等
胶原(Collagen) 六氟异丙醇(HFIP) 100-1200 人角质形成细胞 皮肤等
明胶(Gelatin) 三氟乙醇(TFE) 570-300 人角质形成细胞和成纤维细胞 皮肤等
壳聚糖(Chitin) 六氟异丙醇(HFIP) 50-460 人角质形成细胞和成纤维细胞 皮肤等
硫酸透明质酸(HA-DTPH) 改良伊戈尔(氏)培养基改良伊戈尔培养基(DMEM) 50-300 NIH 3T3 成纤维细胞 皮肤等
胶原/PCL(collage/PCL) 三氟乙醇(TFE) 385+/-82 成纤维细胞 皮肤等
P(LLA-CL) 丙酮 500-1500 人冠状动脉平滑肌细胞 血管等
P(LLA-CL) 六氟异丙醇(HFIP) 700-800 人脐血管内皮细胞 血管等
PLGA/壳聚糖+弹力素(PLGA/Collagen+elastin) 六氟异丙醇(HFIP) 720+/-350 牛血管内皮细胞和平滑肌细胞 血管等
PCL/弹力素 (PCL/Elastin) 六氟异丙醇(HFIP) 520+/-14 牛血管内皮细胞和平滑肌细胞 血管等
PLLA 7:3二氯甲烷/二甲基甲酰胺 (DCM/DMF) 300-1500 鼠神经干细胞 神经等
PCL/胶原 (PCL/Collagen) 六氟异丙醇(HFIP) 541+/-164 施沃恩干细胞 神经等
PLLA/层粘连蛋白(Laminin) 六氟异丙醇(HFIP) 100-500 PCL2 神经等
PCL 三氯甲烷 400+/-200 鼠骨髓基质干细胞
真丝/聚氧化乙烯 (Silk/PEO) 700+/-50 人骨髓基质干细胞
PLA/nHA 二氧六环/二甲基甲酰胺 (Dioxane/DMF0 ~500 人骨肉瘤MG-63细胞
PLGA 四氢呋喃/二氯甲烷 (THF/DCM) 760+/-210 人骨髓基质干细胞 骨和软骨
胶原 (Collagen) 六氟异丙醇(HFIP) 1750+/-860 成人关节软骨细胞 软骨等
PCL 1:1四氢呋喃/二甲基甲酰胺 (THF/DMF) 500-900 人骨髓基质干细胞 软骨等
PLGA 1:1四氢呋喃/二甲基甲酰胺 (THF/DMF) 550+/-150 猪关节软骨细胞 软骨等

选自:《生物医用纺织品》,王璐 金马汀等著,中国纺织出版社