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双相分离技术制备具有改善降解性能并促进平滑肌细胞渗透的大孔纳米纤维血管支架

 

Authors Wang W, Nie W, Liu D, Du H, Zhou X, Chen L, Wang H, Mo X, Li L, He C

Received 10 August 2018

Accepted for publication 1 October 2018

Published 1 November 2018 Volume 2018:13 Pages 7003—7018

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S183463

Checked for plagiarism Yes

Review by Single-blind

Peer reviewers approved by Dr Farooq Shiekh

Peer reviewer comments 2

Editor who approved publication: Dr Lei Yang

前言:血管支架的快速降解以及平滑肌细胞(SMCs)向血管支架内的渗透生长对于再生血管的功能化非常重要。在我们之前的研究中,已经开发出了一种全新的双相分离技术,通过对不相容的共混聚合物进行相分离一步法制得聚左旋乳酸(PLLA/聚己内酯(PCL)大孔纳米纤维血管支架。但是,PLLA/PCL 缓慢的降解性能限制了细胞的长入。在本研究中,我们假设聚乳酸乙醇酸酯(PLGA)能够与 PLLA 相容,但与 PCL 不相容,然后通过采用双相分离技术将 PLGA 引入 PLLA/PCL 共混体系中制备具有改善降解性能的大孔纳米纤维血管支架。
材料和方法:首先研究了 PLGA 与 PLLA 和 PCL 的相容性,然后采用双相分离技术制备 PLLA/PLGA/PCL 复合支架,接下来对制备的复合支架进行形貌、体外降解、力学性能以及支架上人血管平滑肌细胞(HVSMCs)渗透和活性的研究。最后,将血小板衍生生长因子-BBPDGF-BB)固定在支架表面,研究其对 HVSMCs 生物活性的影响。
结果:如假设的一样,PLGA 与 PLLA 相容,但与 PCL 不相容。PLGA 的加入改善了 PLLA/PLGA/PCL 复合支架的降解性能,并增大了复合支架内的孔径。值得注意的是,质量比为 30:40:30 的 PLLA/PLGA/PCL 复合支架具有改善的孔连通性,适合细胞的渗透生长,而且具有足够的力学性能。体外细胞实验证实,HVSMCs 能够在该支架上生长并长入支架内部,并且在纳米纤维支架上用 PDGF-BB 进行表面修饰增强了 HVSMCs 的迁移和增殖。
结论:本研究提供了一种将双相分离技术扩展至利用三元甚至多元共混聚合物制备具有改善理化性能大孔纳米纤维支架的策略。另外,制备的 PLLA/PLGA/PCL 血管支架有望用于血管组织工程中促进功能性中膜层的再生。
关键词:不相容共混聚合物,多孔,纳米纤维,血管支架,PDGF-BB




Scheme 1 Schematic illustration of dual phase separating PLLA/PLGA/PCL blend to...