DOI:10.1016/j.msec.2020.111409

与胰岛封装治疗1型糖尿病相关的一个重大问题是胰岛功能丧失或移植后细胞死亡，这是由于细胞所处的不利环境造成的。在这项工作中，研究者提出了一种简单的电纺膜制备策略，该膜将为正常的胰岛功能提供有利的环境，同时也提供了理想的孔径来终止细胞浸润，从而保护封装的胰岛免受免疫细胞的侵害。通过静电纺丝对三种不同的生物相容性聚合物：醋酸纤维素（CA）、聚醚砜（PES）和聚四氟乙烯（PTFE）的润湿性进行了大幅度的改性。与薄膜的55°、71°和128°相比，电纺CA、PES和PTFE的接触角分别增加到136°、126°和155°，从而使电纺膜具有疏水性。商用PES和PTFE多孔膜分别具有30°和118°的接触角，这证实了电纺膜的疏水性是由于静电纺丝形成的表面形态所致。体内结果证实，电纺膜的疏水性和表面形态会阻碍细胞粘附，这将有助于维持胰岛细胞的3D圆形形态。更重要的是，由于纳米纤维的密集堆积结构而获得的0.3-0.6µm的孔径能够限制免疫细胞，但可以使胰岛素和葡萄糖等分子自由运动。因此，在这项工作中制备的具有疏水和多孔特性的电纺聚合物纤维膜为胰岛的成功封装提供了有力的依据。

图1：通过静电纺丝制备膜的示意图。

图2：（a）PES商用膜，（b）PES电纺膜，（c）PTFE商用膜，（d）PTFE电纺膜，（e）CA电纺膜的SEM显微照片。电纺PTFE（f）煅烧前和（g）煅烧后的高倍放大图像。

图3：电纺（a）PES，（b）PTFE和（c）CA膜以及商用（d）PES和（e）PTFE膜的孔径分布。

图4：（a）PES薄膜、电纺和商用膜，（b）PTFE薄膜、电纺和商业膜，（c）CA薄膜和电纺膜的接触角图像。

图5：（a）PES：（i）商用，（ii）电纺膜；（b）PTFE：（i）商用，（ii）煅烧前，（iii）煅烧后；（c）CA电纺膜的ATR-FTIR光谱。

图6：电纺PTFE膜煅烧前后的TGA曲线。

图7：（a）电纺PTFE/PVA/BA复合材料和煅烧后的PTFE，电纺PES和电纺CA的应力-应变曲线和（b）拉伸强度。

图8：24小时后，PTFE商用和电纺膜，PES商用和电纺膜以及CA电纺膜吸附BSA的定量分析。*=p<0.05，**=p<0.01，**=p<0.001。

图9：（a）第1天和第2天，通过alamarBlue®分析测定电纺PTFE、CA、PES和商用PTFE、PES上培养的L929细胞的细胞活性。*=p<0.05，**=p<0.01。（b）第1天和第2天的商用PTFE、PES和电纺PTFE、CA、PES膜的FDA/PI图像（比例尺=100µm）。（c）（i）对照样品，（ii）电纺PTFE，（iii）电纺CA和（iv）电纺PES的细胞圆度分布。