Vaskulariserade strukturer infiltrerade i en nanofibrös extracellulär matris (ECM) spelar avgörande roller för att upprätthålla funktioner och metabolism av vävnad och organ. Nanofibrösa ställningar är lovande inom vävnadsteknik på grund av deras ECM-härmare arkitekturer.

Vaskulariseringen av nanofibrösa ställningar är fortfarande utmanande på grund av svårigheten med tredimensionell (3-D) infiltration och inkorporering av vaskulära endotelceller i nanofibrösa ställningar.

Dr. Zhao Qilongs grupp från Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med prof. Wang Mins grupp från University of Hong Kong, föreslagit en ny metod för biotillverkning av vaskulariserad vävnad. Studien publicerades i Acta Biomaterialia den 27 januari.

Den föreslagna metoden kan direkt placera levande endotelceller i bioaktiva nanofibrösa ställningar i 3-D genom samtidig emulsionselektrospinning och koaxialcellelektrosprayning.

Endotelceller inkapslades i hydrogelmikrosfärer och deponerades tillsammans med vaskulär endoteltillväxtfaktor (VEGF)-innehållande nanofibrer i tillverkningsprocessen för ställningar, vilket resulterar i nanofibrösa ställningar med 3D-inbäddade cellinkapslade mikrosfärer.

"Efter selektiv störning av hydrogelmikrosfärerna, de inkapslade endotelcellerna frisätts, ger bioaktiva nanofibrösa byggnadsställningar med vävnadsliknande 3D-cellinkorporerade nanofibrösa strukturer, " sa Dr Zhao.

När det gäller nivån av reaktiva syreämnen (ROS) i cellerna i hydrogelmikrosfärerna efter cellelektrosprayningen och i byggnadsställningarna efter cellfrigöringsbehandlingen, det fanns inga signifikanta förändringar jämfört med de celler som normalt odlades på ställningarna.

Vidare, forskarna fann att endotelceller fritt kunde sträcka sig, visa förbättrade intercellulära anslutningar, och bibehålla fenotypen i de bioaktiva nanofibrösa ställningarna, indikerar förbättrad vaskulariseringspotential.

Denna studie öppnar en ny väg för biotillverkning av vävnadsliknande konstruktioner med vaskulariserade strukturer.