目錄

1.研究價值

2.研究內容

3.相關學術成果

 

1.研究價值

角膜盲癥是全球第二大致盲疾病。目前，同種異體角膜，人工角膜及羊膜移植是臨床上應用最廣泛的角膜疾病治療方法。但與原生角膜相比，這些治療方法都存在一定的問題或缺陷，因此利用生物工程及靜電紡絲技術開發出一種治療性的角膜支架，用以誘導角膜基質再生，可以有效避免以上臨床治療方法的缺陷，具有極高的研究價值。

 

2.研究內容

①設計開發了一個新穎的結構可控的納米纖維收集裝置，實現高度定向的3D PLGA納米纖維支架制備，突破了傳統電紡絲技術只能制備2D非定向纖維支架的局限。將靜電紡絲技術與壓縮膠原集成，制備了一種膠原/PLGA納米纖維膜/膠原的復合角膜支架。

圖1 靜電紡絲裝置及PLGA納米纖維支架: (b)在兩個平行的薄板之間沉積的對齊纖維;(c) PLGA支架的掃描電鏡圖像;(d)纖維直徑直方圖;(e)光纖對齊直方圖。

 

圖2 通過控制激光參數在排列好的纖維支架上穿孔、對齊的PLGA支架的SEM圖像

 

 

圖3 制作復合支架 ②在膠原中封裝角膜基質細胞，在復合支架表面接種角膜上皮細胞，實現兩種細胞在體外的共培養

 

圖4 整體實驗過程示意圖 ③利用輕子納米近場電紡設備制備了正交定向的PECL微米纖維支架，并模擬了角膜天然的細胞外基質結構。首次報道了由正交定向的拓撲結構及特定化學因子的協同作用下實現維持角膜基質細胞表型及角膜基質體內的誘導再生

 

圖5 纖維水凝膠的制備及表征

 

a輕子納米定制的直寫裝置示意圖，以及泰勒錐射出的聚合物射流。b獲得的折線(比例尺為500 μm)、網格(比例尺為500 μm，放大后的圖像為150μm)、直線和特定圖案(比例尺為10 mm)的圖像。c在特定條件下基體不同移動速度下穩定射流沉積的圖像。標尺為100 μm。不同放大倍數下纖維間距為50 ~ 500 μm柵格支架的掃描電鏡圖像。標尺為50 μm。將e型LSSCs接種于網狀支架上，誘導其沿纖維方向生長，細胞染色phalloidin(紅色)和DAPI(藍色)。標尺為100 μm。f在5%、10%和15%濃度下形成的凝膠水凝膠的宏觀和微觀形態。宏觀圖像比例尺為10 mm, SEM圖像比例尺為80 μm。g在5% GelMA水凝膠中檢測LSSCs的活性。活細胞顯示為綠色，死細胞顯示為紅色。標尺為500 μm。h 5% GelMA水凝膠內的LSSCs細胞骨架(紅色)和DAPI(藍色)染色。標尺為100 μm。i-l所制備的間距為100 μm的柵格纖維增強凝膠。i-k中的比例尺為10mm, k中的放大圖像為1mm, l為100 μm。e、g、h染色獨立重復3次，結果相似。

 

圖6 角膜基質內的板層移植實驗及評估

3.相關學術成果

[1]Kong B , Chen Y , Liu R , et al. Fiber reinforced GelMAhydrogel to induce the regeneration of corneal stroma[J]. NatureCommunications, 2020, 11(1).

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14887-9.pdf

[2]Kong B , Sun W , Chen G , et al. Tissue-engineered corneaconstructed with compressed collagen and laser-perforated electrospun mat[J].Scientific Reports, 2017, 7(1):970.

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41598-017-01072-0.pdf

[3] Kong B , Mi S . Electrospun Scaffolds for Corneal Tissue Engineering: AReview[J]. Materials, 2016, 9(8):614.

原文鏈接：http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=UA&search_mode=GeneralSearch&qid=4&SID=8FgCdfnkg84VHESIGNr&page=1&doc=2

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