新型去细胞化细胞外基质改性TiO2与聚己内酯/明胶电纺支架的制备与评估：用于骨组织再生的材料

《Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition》：The fabrication and evaluation of novel decellularized extracellular matrix modified TiO2 incorporated polycaprolactone: gelatin electrospun scaffolds for bone tissue regeneration

本研究采用电纺法制备聚己内酯/明胶复合支架，通过表面修饰二氧化钛和去细胞化胞外基质提升其生物相容性与力学性能。实验证实二氧化钛的两种负载方式均能实现均匀元素分布，并显著提高支架亲水性（接触角由127.5°降至25.5°），促进14天降解率达65.69%。细胞实验表明该支架能有效促进细胞粘附、增殖及形态扩展，展现出骨组织修复的高潜力。

　　

摘要

本研究采用静电纺丝技术制备了聚己内酯/明胶（PG）支架，并通过添加二氧化钛（TiO₂）和去细胞外基质（dECM）对其生物性能和机械性能进行了改良。TiO₂的掺入采用了两种方法：一种是在静电纺丝溶液中直接混合，另一种是表面涂层处理，随后对两种处理后的支架性能进行了比较。形态观察、元素分析、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射实验均证实了支架的成功制备，且整个支架的元素分布均匀。TiO₂的加入改变了支架的杨氏模量。当TiO₂以涂层形式存在时，表面改性效果更为均匀。此外，TiO₂涂层和dECM修饰后的聚己内酯/明胶支架（PGsTd）的接触角从127.5°降至25.5°，表明其亲水性增强，同时提高了支架的膨胀能力。14天后，PGsTd支架有65.69±5.4%发生降解。细胞活力检测和形态观察结果进一步证明了该支架在促进细胞黏附、扩增和存活方面的优异性能。这些发现表明，PGsTd在组织工程领域，尤其是骨组织修复方面具有巨大应用潜力。