圖案化納米纖維膜+水凝膠制備生物3D打印人造皮膚替代品(2)
時間：2024-09-10 09:50 來源： EFL生物3D打印與生物制造 作者：admin 閱讀：次
4. 納米纖維結(jié)構(gòu)促進細胞粘附并調(diào)節(jié)細胞形態(tài)
PN薄膜還表現(xiàn)出模擬膠原蛋白的納米纖維形態(tài)，并提供物理線索來指導細胞行為（圖4A）。細胞實驗說明PN薄膜提供了一個具有納米纖維形態(tài)的平臺，有利于細胞的快速粘附，并提供了模擬膠原蛋白的細胞環(huán)境（圖4B-F）。差異表達基因顯示PN薄膜的膠原模擬納米纖維通過改變轉(zhuǎn)錄基因表達和細胞形態(tài)來影響HDF的行為（圖4G-H）。
圖4 在凝膠切片和PN薄膜上接種的HDF的行為
5. CASS的構(gòu)建
CASS由人工表皮層和人工真皮層組成。通過將兩層PN薄膜整合到封裝HDF的梯度打印水凝膠支架中來構(gòu)建人工真皮。通過將人角質(zhì)形成細胞 （HKC）接種到真皮表面形成人工表皮，并通過氣液界面孵育成熟。HDFs和HKCs分別用綠色熒光（CFDA SE）和紅色熒光（CMTPX）標記（圖5A）。對熒光圖像的分析顯示，HKCs分布在支架表面，而HDFs分散在整個水凝膠絲中（圖5B）。CASS孵育過程的照片顯示，經(jīng)過5天的浸沒孵育和10天的氣液界面培養(yǎng)，成功制備了具有表皮層的CASS（圖5C-D）。HE、Masson染色和細胞角蛋白10（K10）熒光染色的圖像觀察到該表皮層的厚度從第5天的約20 μm增加到第15天的65 μm（圖5E）。這些發(fā)現(xiàn)共同表明了HKCs的增殖和分化，從而證實了表皮層的成功構(gòu)建。
圖5 CASS的制造
6. 小鼠和豬的傷口愈合試驗
首先在小鼠模型中評估了CASS治療大面積皮膚缺損的效果。傷口面積變化、HE 和 Masson 三色染色結(jié)果表明，HASS+Cell和CASS+Cell在封裝的HDF和HKC的幫助下具有更強的促進傷口愈合的能力（圖6）。
圖6 小鼠全層傷口的體內(nèi)修復
為了進一步評估CASS在治療全層傷口中的作用，使用四只Bama小型豬作為大型動物模型。在豬背上形成12個方形全層皮膚缺損（4厘米×4厘米），用CASS+Cell處理的傷口在術(shù)后第42天表現(xiàn)出優(yōu)越的傷口愈合行為（圖7）。
圖7 豬全層傷口的體內(nèi)修復
綜上，本文開發(fā)了一種具有梯度孔隙率和集成圖案納米纖維薄膜的3D生物打印CASS，以促進大面積皮膚缺損的傷口愈合。CASS具有優(yōu)異的抗拉強度、抗斷裂性和耐縫性，并在氣液界面孵育后成功構(gòu)建了表皮。在Balb/c裸鼠和Bama小型豬模型中，CASS有效加速了大面積皮膚缺損的再生，組織學分析表明，CASS治療的傷口上皮化和膠原沉積效果更好。總之，3D生物打印CASS在治療大面積皮膚缺損方面具有巨大潛力，納米纖維膜在這項研究中的整合為構(gòu)建具有卓越機械性能和合適細胞環(huán)境的生物打印結(jié)構(gòu)提供了有益的策略。
文章來源：
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c04088
(責任編輯：admin)
649美元！Revopoint全新Me
649美元！Revopoint全新Re
蘇黎世聯(lián)邦理工學院推出采
貴州首例！貴州醫(yī)附院骨科
浙江省人民醫(yī)院/浙江大學
ADNOC Gas使用3D打印按需最新內(nèi)容
推薦內(nèi)容
哥倫比亞大學采用
失去1/3掌面,浙大
3D打印軟皮墊增強
3D打印替換患病脊
功能材料新“大門
老牌運動品牌Jack熱點內(nèi)容
