エマルジョンエレクトロスピンポリカプロラクトン/ヒアルロン酸/表皮成長因子ナノファイバー足場の創傷治癒のためのナノファイバー足場の評価

創傷治癒の足場は、細胞を構造的完全性を提供し、生物学的薬剤を供給して、細胞機能を調節し、治癒プロセスを加速するために、皮膚組織特異的微小環境を確立します。この研究では、エマルジョンエレクトロスピニング技術を備えた生分解性ナノファイバー足場を製造しました。足場は、ポリカプロラクトン、ヒアルロナン、および表皮成長因子をカプセル化することで構成されていました。ナノファイバーの形態とコアシース構造は、走査型電子顕微鏡と透過型電子顕微鏡によって特徴付けられました。足場は、フーリエ変換赤外線分析、エネルギー分散分光法、および水接触角を持つ化学組成と親水性についても特徴付けられました。in vitroモデルのタンパク質ウシ血清アルブミンおよび表皮成長因子放出研究が実施され、ヒアルロナン成分の有無にかかわらず、コアシース構造ナノファイバーの持続的な放出電位を評価しました。さらに、ヒト皮膚ケラチノサイト（HACAT）のin vitro培養（HACAT）およびポリカプロラクトン/ヒアルロン酸およびポリカプロラクトン/ヒアルロナン表皮成長因子足跡の線維芽細胞は、細胞増殖および浸潤性のヒアルロンおよび硬膜下症因子の有意な相乗効果を示しました。さらに、コントロール群と比較して、ポリカプロラクトン/ヒアルロン/表皮成長因子足場で、創傷治癒関連遺伝子コラーゲンI、コラーゲンIIIおよびTGF-βのアップレギュレーションがありました。全厚さの創傷モデルでは、完全に機能的な皮膚の再生の強化は、ポリカプロラクトン/ヒアルロン/表皮成長因子治療グループの表皮再生によって促進されました。我々の発見は、ヒアルロナンベースのナノファイバー足場の生物活性と止血が、創傷治癒のための皮膚組織工学の足場として機能する可能性のある成長因子の放出をカプセル化して制御する能力があることを示唆しています。

Wound healing scaffolds provide cells with structural integrity and can also deliver biological agents to establish a skin tissue-specific microenvironment to regulate cell functions and to accelerate the healing process. In this study, we fabricated biodegradable nanofibrous scaffolds with an emulsion electrospinning technique. The scaffolds were composed of polycaprolactone, hyaluronan and encapsulating epidermal growth factor. The morphology and core-sheath structure of the nanofibers were characterized by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The scaffolds were also characterized for chemical composition and hydrophilicity with a Fourier-transform infrared analysis, energy dispersive spectroscopy and the water contact angle. An in vitro model protein bovine serum albumin and epidermal growth factor release study was conducted to evaluate the sustained release potential of the core-sheath structured nanofibers with and without the hyaluronan component. Additionally, an in vitro cultivation of human skin keratinocytes (HaCaT) and fibroblasts on polycaprolactone/hyaluronan and polycaprolactone/hyaluronan-epidermal growth factor scaffolds showed a significant synergistic effect of hyaluronan and epidermal growth factor on cell proliferation and infiltration. Furthermore, there was an up-regulation of the wound-healing-related genes collagen I, collagen III and TGF-β in polycaprolactone/hyaluronan/epidermal growth factor scaffolds compared with control groups. In the full-thickness wound model, the enhanced regeneration of fully functional skin was facilitated by epidermal regeneration in the polycaprolactone/hyaluronan/epidermal growth factor treatment group. Our findings suggest that bioactivity and hemostasis of the hyaluronan-based nanofibrous scaffolds have the capability to encapsulate and control the release of growth factors that can serve as skin tissue engineering scaffolds for wound healing.