DOI:10.1016/j.msec.2020.111637
青光眼疾病的治疗通常涉及青光眼植入物的应用。该方法通过将前眼房的眼内充填用液体过滤到引流通路中来降低眼内压,效果明显。这种植入物的基本特性包括长期稳定性和流体过滤特性,不会发生不良堵塞。本研究介绍了一种基于静电纺丝技术的新型青光眼疾病治疗材料的设计和生产。选择无毒、生物相容且不可降解的聚偏二氟乙烯(PVDF)作为植入材料。该工作探究了这种材料在不使用丝裂霉素C等抗纤维化剂的情况下对成纤维细胞系生长的抵抗力。分别对三种不同类型的PVDF进行静电纺丝,并与聚环氧乙烷(PEO)混合,评估其对细胞生长的抵抗力。研究发现,与PURE PVDF层相比,含有PVDF与PEO混合物的纤维层在代谢活性方面具有统计学意义上的显著差异。在抵抗细胞纤维化的层上仅形成了小细胞团。聚类分析结果显示,在MATLAB软件中开发了一个新程序,用于测定参与聚类形成的细胞数量,然后在点模式下测定细胞之间的空间依赖性。本研究提供了一种适用于治疗青光眼的复合PVDF+PEO结构的简便制备技术。
图1.用于制备纳米纤维层的加热针式静电纺丝设备的方案:(1)线性定量泵,(2)加热器电源,(3)带聚合物溶液的注射器,(4)加热设备,(5)纳米纤维的形成,(6)收集器,(7)高压电源。
图2.暴露在水溶液中1天后的电纺支架的SEM图像:(a)SIGMA,(b)KYNAR,(c)SOLEF,(d)SIGMA+PEO,(e)KYNAR+PEO,(f)SOLEF+PEO,比例尺为10µm,放大倍率为5.000x,(g)所制备层的纤维直径的箱线图(n=200),CI为95%。****p<0.0001。
图3.暴露在水中1天(PVDF+PEO 1DW)和8天(PVDF+PEO 8DW)后,PURE PVDF和混合PVDF+PEO纤维层的水接触角结果(n=30),CI为95%,****p<0.0001,**p<0.0342。
图4a.3T3小鼠成纤维细胞在PVDF和PVDF+PEO电纺支架(n=12)上培养1天和8天后的代谢MTT测试结果。图4b.3T3小鼠成纤维细胞在PVDF电纺支架上培养1天和8天后的细胞定量(n=10)。****p<0.0001。
图5.3T3小鼠成纤维细胞与由SIGMA(A)、KYNAR(B)和SOLEF(C)制备的电纺PVDF(第一栏),以及与由SIGMA+PEO(D)、KYNAR+PEO(E)和SOLEF+PEO(F)混合物制备的电纺PVDF+PEO(第二栏)孵育1天后,染色细胞核(蓝色)的细胞分布FM图像,叠加合并的K函数表示细胞的空间分布,比例尺为100μm。
图6.3T3小鼠成纤维细胞与由SIGMA(A)、KYNAR(B)和SOLEF(C)制备的电纺PVDF(第一栏),以及与由SIGMA+PEO(D)、KYNAR+PEO(E)和SOLEF+PEO(F)混合物制备的电纺PVDF+PEO(第二栏)孵育8天后,染色细胞核(蓝色)的细胞分布FM图像,叠加合并的K函数表示细胞的空间分布,比例尺为100μm。