DOI:10.1016/j.cej.2020.128146

皮肤替代物已被广泛用作皮肤损伤中再生皮肤的治疗策略。皮肤替代物的快速血管化可以为伤口愈合的早期阶段提供营养支持、排泄通道，并为免疫系统创建干预途径。因此，在真皮重建过程中，评估真皮替代物的血管化特性具有重要意义。在这项研究中，合成了促血管生成的自组装肽纳米纤维水凝胶（SLg），并与UV固化明胶（GelMA）结合以制备一系列三维（3D）打印支架。在3D打印过程中构建了由明胶和肽交织而成的互穿聚合物网络（IPNs），从而提高了吸收性和弹性。此外，3D打印的GelMA/SLg支架显示出可控的孔隙率、孔径和连通孔特性。这些特性为细胞迁移、增殖提供了适宜的微环境，有利于早期血管生成的血管生长。一项体内研究发现，含有20％肽水凝胶的3D打印GelMA/SLg支架具有最佳的胶原纤维结构，血管重建和皮肤再生的修复周期最快。这些结果表明，促血管生成支架可促进早期快速血管形成和组织愈合，是高质量皮肤损伤再生修复的一种很有前途的治疗策略。

图1.SLg纳米纤维水凝胶的表征。（A）TEM图像以及水凝胶的照片（插图）。（B）SEM图像。（C）圆二色性光谱。（D）FT-IR光谱图。

图2.3D打印浆料的表征。明胶（A）和GelMA（B）的1H-NMR光谱。（C）四种浆料的热敏性。（D-G）浆液的频率扫描。

图3.在UV下形成的3D打印支架（A）。（B）GelMA/SLg20支架的照片。（C）冻干GelMA/SLg20支架的照片。

图4.3D打印支架的SEM图像。（A，E，I）GelMA；（B，F，J）GelMA/SLg5；（C，G，K）GelMA/SLg10；（D，H，L）GelMA/SLg20。

图5.3D打印支架的表征。（A）3D打印支架的代表性拉伸应力-应变曲线。（B）3D打印支架的溶胀率。（C）3D打印支架的残留率。

图6.L929细胞在3D打印支架上的增殖。（A）第1、3和7天L929细胞在不同支架上的CCK-8测定结果。n=3。（B）第1、3和7天对不同支架上的L929细胞进行活/死染色。（C）第7天不同支架上生长的L929细胞的3D重建以及鬼笔环肽和核染色（插图）。

图7.HUVECs在3D打印支架上的细胞增殖。（A）第1、3和7天HUVECs在不同支架上的CCK-8测定结果。n=3。（B）第1、3和7天对不同支架上的HUVECs进行活/死染色。（C）不同支架上生长的HUVECs的3D重建，以及第7天的鬼笔环肽和核染色（插图）。

图8.3D打印支架的体外血管生成。（A）与GelMA、GelMA/SLg5、GelMA/SLg10和GelMA/SLg20孵育的细胞的连接、圆圈和管的代表性图像。（B）连接、圆圈和管的量化。*p＜0.05。

图9.表皮细胞和成纤维细胞的双层共培养模型。（A）“双层共培养模型”在共焦激光扫描显微镜下的平面图。绿色图表示用PKH67染色的HSF细胞，红色图表示用PKH26染色的HaCaT细胞。（B）“双层共培养模型”的3D截图，其中HSF细胞分布在内层，而HaCaT细胞分布在支架表面。

图10.3、7、14和28天后植入用于大鼠真皮再生的HE染色3D打印支架（黑色箭头：材料；红色箭头：新血管）。

图11.3、7、14和28天后植入用于大鼠真皮再生的Masson染色3D打印支架（黑色箭头：材料；红色箭头：新胶原纤维）。

图12.3、7、14和28天后植入用于大鼠真皮再生的CD31+染色3D打印支架（黑色箭头：材料；红色箭头：新血管）。

图13.第7、14和28天植入用于大鼠真皮再生的Ⅲ型胶原蛋白染色3D打印支架（黑色箭头：材料）。

图14.大鼠皮肤再生中血管生成的定量分析。*p＜0.05，**p＜0.01。