DOI: 10.1002/jbm.b.34777
手术后废弃血液的即时再利用一直没有引起足够的重视,从而导致了大量自体血的浪费。本研究使用浓度梯度和高压静电纺丝技术,由手术过程中收集的自体废血即时制备出具有高生物活性且无免疫原性的支架材料。在此,研究者制备并表征了90μmg/mL组、110μmg/mL组和130μmg/mL组的纤维蛋白原(FBG)支架。分析表明,FBG支架具有良好的成膜性和清晰的纤维结构。体外细胞活性实验证实,随着FBG浓度的增加,细胞呈增长趋势。细胞在支架材料中生长良好,分泌出更多的细胞基质。当人骨骼间充质干细胞(hBMSCs)与支架材料共培养时,hBMSCs表达成骨和成软骨生物标志物。将3组细胞支架复合物植入每只大鼠背部的4个全层圆形伤口(Φ12mm)中,130mg/mL组的伤口尺寸减小了90%,与其他组相比,第14天的数据较好。研究结果表明,基于静电纺丝技术的自体血FBG支架材料有望成为一种理想的组织工程支架材料,可用于自体止血、抗粘连膜和外科伤口敷料。
图1.通过乙醇沉淀法提取纤维蛋白原的几个关键步骤。(a)离心后的血液照片,显示血浆和红细胞层;(b)混合纤维蛋白原溶液,并用乙醇沉淀孵育,无需离心;(c)离心后观察纤维蛋白原的沉淀;(d)喷雾干燥后的粉末
图2.支架制备关键阶段的ATR-FTIR FBG。确定了最相关的峰以及酰胺I和II带区,详细介绍了红外光谱的一阶导数,以解释峰波数的测定
图3.支架的制备和表征。(a)静电纺丝过程中的泰勒锥。(b和c)在显微镜下FBG支架材料的整体外观和样式。(d)FBG支架材料的SEM图像,(e)每组材料的纤维直径(n=30)。(f-h)使用接触式轮廓仪收集图f到h的数据。FBG支架材料的表面粗糙度(R:粗糙度轮廓;Rz:粗糙度高度;Ry:轮廓峰线和轮廓底线之间的距离)(n=3)*p<0.05,**p<0.001
图4.支架的特性。(a)FBG支架材料接触角测试(n=3),(b)第1、4、7和14天FBG支架材料的体外同行评审降解率。根据材料的质量损失评估降解率(n=3)
图5.体外细胞实验。(a)MTT分析显示支架材料在第1、3和6小时的细胞粘附率,供同行评审;(b)CCK-8分析显示支架材料在第1、3、5和7天的hBMSCs增殖。*p<0.05
图6.体外细胞生物相容性测定。细胞/支架材料复合物共培养7天后评估细胞活性。死细胞显示为红色,活细胞显示为绿色,死细胞用箭头标记
图7.在FBG支架上进行体外成骨和软骨诱导后hBMSCs的染色
图8.动物皮损修复实验结果
图9.受伤3、7和14天后,不同组的伤口闭合率。p<0.05
图10.用苏木精和伊红(H&E)对伤口组织切片进行染色。第3、7、14天的实验组和对照组(放大100倍)