Gevasculariseerde structuren die zijn geïnfiltreerd in een nanovezelige extracellulaire matrix (ECM) spelen een vitale rol bij het in stand houden van functies en het metabolisme van weefsel en organen. Nanovezel-steigers zijn veelbelovend in tissue engineering vanwege hun ECM-nabootsende architecturen.

De vascularisatie van nanovezelige steigers blijft een uitdaging vanwege de moeilijkheid bij driedimensionale (3-D) infiltratie en opname van vasculaire endotheelcellen in nanovezelige steigers.

Dr. Zhao Qilong's groep van het Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen, in samenwerking met de groep van Prof. Wang Min van de Universiteit van Hong Kong, stelde een nieuwe methode voor voor de bioproductie van gevasculariseerd weefsel. De studie is gepubliceerd in Acta Biomaterialia op 27 jan.

De voorgestelde methode zou levende endotheelcellen direct in bioactieve nanovezelige steigers in 3D kunnen plaatsen door gelijktijdige emulsie-elektrospinning en coaxiale cel-elektrospraying.

Endotheelcellen werden ingekapseld in hydrogelmicrosferen en afgezet samen met vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF)-bevattende nanovezels in het steigerfabricageproces, resulterend in nanovezelige steigers met 3D ingebedde cel-ingekapselde microsferen.

"Na selectieve verstoring van de hydrogelmicrosferen, de ingekapselde endotheelcellen komen vrij, het opleveren van bioactieve nanovezel-steigers met weefselachtige 3D-cel-geïntegreerde nanovezelstructuren, " zei dr. Zhao.

Wat betreft het niveau van reactieve zuurstofspecies (ROS) van de cellen in de hydrogelmicrosferen na het elektrosprayen van de cel en in de steigers na de celafgiftebehandeling, er waren geen significante veranderingen in vergelijking met de cellen die normaal op de steigers werden gekweekt.

Verder, de onderzoekers ontdekten dat endotheelcellen zich vrij konden uitrekken, verbeterde intercellulaire verbindingen weergeven, en het fenotype in de bioactieve nanovezelsteigers te behouden, wat wijst op een verbeterd vascularisatiepotentieel.

Deze studie opent een nieuwe weg voor de bioproductie van weefsel-nabootsende constructies met gevasculariseerde structuren.