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吉林大学第二医院罗云纲Mater. Des.:林蛙皮肤肽

公司新闻    2021-09-22 16:21

DOI: 10.1016/j.matdes.2021.109864

静电纺纳米纤维在生物医学领域有着广泛的应用。然而,静电纺丝方法通常侧重于单片和同轴纤维,而忽略了Janus纤维。本研究以聚乙烯吡咯烷酮和聚己内酯在溶液中的相分离为基础,采用单轴静电纺丝法制备了用于伤口愈合的Janus结构纳米纤维。为了增强基于Janus纳米纤维的伤口敷料的生物活性和抗菌活性,将中国林蛙皮肤肽(RCSPs)和银纳米颗粒(Ag-NPs)成功负载到Janus纳米纤维中。Janus纳米纤维呈现出无珠表面和特征性的并排内部结构。研究了Janus纳米纤维的热性能、润湿性和力学性能。研究发现,Janus纳米纤维具有低细胞毒性和抗菌活性,并且能够加速伤口愈合,这是14天内再上皮化、成纤维细胞增殖以及毛细血管和毛囊再生的典型特征。综上所述,RCSPs和Ag-NPs负载Janus纳米纤维是一种很有前途的皮肤组织工程创面敷料。

 

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图1.(A)PVP/PCL纳米纤维、(B)RCSPs纳米纤维、(C)RCSPs-Ag纳米纤维和(D)浸润后干燥的RCSPs-Ag纳米纤维的SEM图像。插图显示了纳米纤维的尺寸分布。

 

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图2.(A)Janus RCSPs-Ag纳米纤维的TEM图像。Ag-NPs的尺寸是通过TEM随机计数100个纳米颗粒来测定的。(B)相分离后单轴静电纺丝(a)和传统并排静电纺丝(b)对形成Janus结构的影响示意图。

 

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图3.(A)(a)PCL、(b)PVP、(c)RCSPs、(d)PVP/PCL纳米纤维、(e)RCSPs纳米纤维和(f)RCSPs-Ag纳米纤维的FTIR光谱。(B)PVP/PCL纳米纤维、RCSPs纳米纤维、RCSPs-Ag纳米纤维和RCSPs的TGA曲线。(C)(a)PVP/PCL纳米纤维、(b)RCSPs纳米纤维、(c)RCSPs-Ag纳米纤维和(d)RCSPs的DSC热谱图。(D)PVP/PCL纳米纤维、RCSPs纳米纤维和RCSPs-Ag纳米纤维的应力-应变曲线。

 

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图4.在测量PVP/PCL、RCSPs和RCSPs-Ag纳米纤维接触角过程中拍摄的照片。

 

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图5.(A)RCSPs-Ag纳米纤维释放RCSPs的累积速率,(B)RCSPs释放的一级动力学模型。

 

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图6.(A)与作为对照的组织培养板相比,NIH 3T3成纤维细胞在PVP/PCL、RCSPs和RCSPs-Ag纳米纤维上第1、3和7天的增殖情况。(B)经Calcein-AM/PI染色的NIH 3T3成纤维细胞第1、3和7天的荧光显微镜图像(*P<0.05)。

 

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图7.PVP/PCL、RCSPs和RCSPs-Ag纳米纤维对(A)大肠杆菌和(B)金黄色葡萄球菌的抑菌圈图像。

 

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图8.(A)照片显示了用PVP/PCL、RCSPs和RCSPs-Ag纳米纤维以及盐水纱布(作为对照)处理3、7和14天后的伤口愈合过程。(B)第3、7和14天伤口闭合的痕迹。(C)用PVP/PCL、RCSPs和RCSPs-Ag纳米纤维以及盐水纱布(作为对照)处理后的伤口闭合率(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)。

 

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图9.不同处理的H&E染色皮肤组织图像:盐水(对照)、PVP/PCL纳米纤维、RCSPs纳米纤维和RCSPs-Ag纳米纤维(比例尺=200μm)。