丝素蛋白（SF）由于其具有较为优异的力学性能、生物相容性和易加工性，常用于制备组织工程支架。在不同种类的丝素蛋白中，柞蚕丝素蛋白（ASF）不仅具有更加优异的力学性能，且其分子链中具有由精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸首尾相连而成的RGD三肽链段，该链段对于哺乳动物细胞有优异的粘附性和增殖性。因此，使用ASF制成的组织工程支架有望具有更好的力学性能、生物相容性和组织修复能力。东华大学纤维材料改性国家重点实验室的姚响副教授、张耀鹏、邵惠丽教授使用金属网作为接收装置，采用再生柞蚕丝素蛋白（RASF）水溶液作为纺丝液，静电纺制得了形貌可调控的RASF多孔组织工程支架。研究发现，相比于传统平板接收装置，金属网接收装置不同区域接收所得RASF纤维可呈现不同排布（如图1所示）。金属丝交叉点处（区域I）接收所得纤维排列紧密而无序，单根金属丝处（区域II）接收所得纤维可沿下方金属丝呈现平行排布，网格间隙处（区域III）接收所得纤维较为稀疏，致使所得RASF支架具有较大孔径。
图1 不同间隙尺寸金属网接收所得RASF支架的场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）照片。
其中，RASF-C表示使用传统平板接收所得RASF支架，RASF-2mmG表示使用间隙尺寸2 mm金属网接收所得RASF支架，RASF-7mmG表示使用间隙尺寸7 mm金属网接收所得RASF支架，RASF-12mmG表示使用间隙尺寸12 mm金属网接收所得RASF支架。
此外，研究者还发现，通过改变金属网接收装置间隙尺寸，可以调控所得RASF支架孔径（如图2A所示）。另外，支架的力学性能也会随间隙尺寸的改变而改变（如图2B所示）。当金属网接收装置间隙尺寸为7 mm时，所得RASF支架（RASF-7mmG）具有相对较大孔径。而且，其力学性能相比于传统平板接收所得RASF支架（RASF-C）也可得到提升。
图2 不同间隙尺寸金属网接收所得RASF支架孔径（A）及力学性能（B）。其中，RASF-4mmG表示使用间隙尺寸4 mm金属网接收所得RASF支架，RASF-10mmG表示使用间隙尺寸10 mm金属网接收所得RASF支架。
研究者将雪旺细胞培养于所制得的RASF静电纺支架上，表征了使用不同间隙尺寸金属网接收所得的RASF支架的生物相容性。结果如图3所示，培养于RASF-7mm支架上的雪旺细胞具有更高的活性、更优异的渗透性及更强的迁移能力。因此，RASF-7mm在组织工程及创伤修复中具有潜在的应用价值。同时，本论文研究结果对于其他材质静电纺支架的形貌调控也具有一定参考意义。
图3 （A）雪旺细胞在不同间隙尺寸金属网接收所得RASF支架和玻璃片上培养2、4、6天后四唑盐显色（MTT）实验结果；（B）雪旺细胞（粉红色标出）在RASF-C和RASF-7mmG支架上培养4天的FE-SEM照片；（C）雪旺细胞在RASF-C和RASF-7mmG支架上培养6天的活死细胞激光共聚焦显微照片（LCSM照片，绿色所示为活细胞，红色所示为死细胞）及迁移48 h后的LCSM照片（黄色虚线之间区域为起始无细胞区域，黄色实线箭头所示为细胞迁移方向）。
2021年6月，该成果发表于材料化学期刊B（Journal of Material Chemistry B）上。东华大学博士生邹盛之、王心如硕士为该论文的共同第一作者，东华大学姚响副教授为该论文的通讯作者。东华大学范苏娜助理研究员、张耀鹏教授、邵惠丽教授为该论文共同作者。
原文链接：
http://doi.org/10.1039/D1TB00944C
