上海师范大学：具有仿生表面的取向多孔复合电纺纤维支架

易丝帮讯 近日，上海师范大学徐合等人发明涉及一种具有仿生表面的取向多孔复合电纺纤维支架，由单一取向排列的表面分布有纳米孔的复合纤维构成，其内分布有介孔，所述复合纤维为以单一取向排列的表面分布有纳米孔的左旋聚乳酸电纺纤维为基体，基体表面修饰聚多巴胺，或基体表面修饰的聚多巴胺接枝促软骨修复药物。该发明复合电纺纤维支架采用静电纺丝技术制备，工艺简单易控。该发明复合电纺纤维支架的取向及多孔物理结构与生物活性聚多巴胺及促软骨修复药物产生协同作用，能够促进软骨细胞和骨髓间质干细胞的粘附、增殖、成软骨分化基因表达及软骨细胞外基质的生成，加快体内软骨缺损的愈合，尤其是关节软骨缺损的愈合，可用作新型的软骨再生材料。

创伤、新陈代谢疾病和关节感染等引起的关节软骨缺损已成为临床常见疾病之一。成熟的软骨组织内部无血管结构且细胞活性低，这些均限制了其自我修复能力。由于软骨组织由大量的细胞外基质(ECM)和少量软骨细胞组成，因此，加快缺损区域ECM的形成是促进软骨组织再生的关键。目前，快速发展的软骨组织工程为解决这一问题提供了有效方法。通过静电纺丝技术制备出的纳米纤维能较好地模拟天然软骨ECM的结构和生物学功能。电纺纳米纤维具有较高的比表面积、高孔隙率和高体积比，这些优点均有利于细胞交流、细胞粘附和营养转运。

由于天然关节软骨结构中的软骨细胞和ECM呈取向分布，因此，制备具有取向结构的电纺纤维材料能够更好地仿生天然软骨细胞外基质的结构，模拟软骨细胞生长的物理微环境，促进软骨细胞等种子细胞的取向排布、生长和分化行为，从而加快软骨缺损的修复。除此之外，研究人员发现电纺纤维在微观和纳米尺度上的改变能够影响细胞粘附和增殖行为。一系列研究表明电纺纳米纤维表面的纳米孔结构，可以进一步提高纤维表面的粗糙度和比表面积，从而显著增加蛋白质吸附以及细胞粘附位点，对细胞粘附、铺展和增殖具有较好的促进作用。因此，在取向电纺纳米纤维的表面上引入纳米孔，这种具有多级纳米结构的电纺纤维可以从结构上多重诱导软骨细胞生长，从而进一步促进软骨组织的再生。

图1为PL纤维支架(A1、A2)、PL/PDA复合纤维支架(B1、B2)和PL/PDA/CS复合纤维支架(C1、C2)的扫描电镜图。

图2为构成PL纤维支架(A)、PL/PDA复合纤维支架(B)和PL/PDA/CS复合纤维支架(C)的单根纤维的直径分布图。

图3为PL纤维支架(A)、PL/PDA复合纤维支架(B)和PL/PDA/CS复合纤维支架(C)的小角X射线衍射图(SAXRD)。

相对于现有技术，该发明的有益效果在于：(1)该发明通过静电纺丝技术制备了具有仿生表面的取向多孔复合电纺纤维支架，其单一取向、多级纳米孔结构，仿生表面良好的理化和生物活性、药物和离子释放性能，用作软骨修复材料，促进软骨再生，提高软骨缺损愈合质量。(2) 该发明采用的静电纺丝技术，具有工艺简单、操作条件易于控制等优点。

附：专利信息

专利名称 一种具有仿生表面的取向多孔复合电纺纤维支架及其制备方法和应用

申请公布号 CN 108578767 A

申请公布日 2018.09.28

申请人 上海师范大学

发明人 徐合　柯勤飞　任筱芝

Int .Cl .

A61L 27/18( 2006 .01 )

A61L 27/54( 2006 .01 )

A61L 27/34( 2006 .01 )

D01D 5/00( 2006 .01 )

D04H 1/728( 2012 .01 )

D01F 6/62( 2006 .01 )

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