DOI:10.1016/j.msec.2020.111150
皮肤创伤的再生是一个富有挑战性的过程，因为受损皮肤组织的功能和结构恢复是一项艰巨的任务。使用具有类似天然皮肤细胞外基质（ECM）的纳米形貌和生物模拟特性的生物材料将是再生这种受损皮肤组织的一种有利方法。这项研究尝试设计和开发磺化聚醚醚酮（SPEEK）纳米纤维支架，以探索其对皮肤细胞增殖的影响。2h-SPEEK描绘了HaCaT角质形成细胞和成纤维细胞的最高增殖潜能。该研究旨在从设计的库拉索芦荟复合2h-SPEEK纳米材料中释放生物活性物质，从而加速皮肤伤口的再生。FTIR、EDX和XRD分析表明，芦荟在电纺纳米纤维中有效掺入。SEM分析显示出具有高度多孔、致密和相互连接的纤维结构的纳米形貌，类似于皮肤ECM。芦荟的调节递送证明了纳米纤维支架在皮肤角质形成细胞（HaCaT）和成纤维细胞（3T3）中的生物相容性，通过体外分析证明其无毒性。此外，所制备的纳米支架对测试的人类皮肤病原微生物表现出优异的抗菌功效。Wistar大鼠模型的体内研究结果显示伤口愈合无瘢痕，且伤口完全闭合。因此，这种基于纳米纤维的药物输送系统如同ECM一样充当皮肤，生物模拟天然皮肤组织的形貌和化学线索，为受损区域的完全再生和整合铺平了道路，从而增强了伤口部位周围受损细胞的功能恢复。
图1.SPEEK纳米纤维在不同磺化时间的1H NMR图像：（a）2h-SPEEK、（b）3h-SPEEK和（c）4h-SPEEK。
图2.纳米纤维支架的SEM图像：在不同磺化度下磺化（a）2h-SPEEK、（b）3h-SPEEK和（c）4h-SPEEK纳米纤维和掺入不同重量百分比AV的2h-SPEEK纳米支架：（d）5％AV+SPEEK、（e）10％AV+SPEEK和（f）15％AV+SPEEK纳米支架（比例尺=10μm）。
图3.纳米纤维支架的EDS光谱：（a）2h-SPEEK和掺有AV的2h-SPEEK纳米支架：（b）5％AV+SPEEK、（c）10％AV+SPEEK和（d）15％AV+SPEEK。
图4.制备的纳米纤维支架的X射线衍射图：（a）2h-SPEEK和掺入不同重量百分比AV的2h-SPEEK纳米支架：（b）5％AV+SPEEK、（c）10％AV+SPEEK和（d）15％AV+SPEEK。
图5.（a）PEEK粉末、（b）2h-SPEEK纳米纤维、掺入AV的2h-SPEEK纳米纤维：（c）5％AV+SPEEK、（d）10％AV+SPEEK、（e）15％AV+SPEEK和（f）芦荟粉末的FT-IR光谱。
图6.纳米纤维的热重分析：（a）2h-SPEEK和掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维：（b）5％AV+SPEEK、（c）10％AV+SPEEK、（d）15％AV+SPEEK。
图7.纳米纤维的水接触角测量：（a）2h-SPEEK和掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维：（b）5％AV+SPEEK、（c）10％AV+SPEEK、（d）15％AV+SPEEK。
图8.纳米纤维的应力-应变曲线：（a）2h-SPEEK和掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维：（b）5％AV+SPEEK、（c）10％AV+SPEEK、（d）15％AV+SPEEK。
图9.SPEEK和掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维的细胞相容性测定：在以下条件下培养的HaCaT角质形成细胞的增殖：（a）SPEEK纳米纤维（2h、3h和4h-SPEEK）和（b）掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维（5％AV+SPEEK、10％AV+SPEEK和15％AV+SPEEK）。在以下条件下培养的3T3成纤维细胞的增殖：（c）SPEEK纳米纤维（2h、3h和4h-SPEEK）和（d）掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维（5％AV+SPEEK、10％AV+SPEEK和15％AV+SPEEK）在24小时、48小时和72小时的增殖情况。通过与相同时间点的未处理细胞进行比较，计算出P值*≤0.05，**≤0.005，＃≤0.02，##≤0.001。
图10.纳米纤维支架的溶胀特性：（a）2h-SPEEK和掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维支架：（b）5％AV+SPEEK、（c）10％AV+SPEEK和（d）15％AV+SPEEK。误差棒代表一式三份观察到的标准偏差。
图11.纳米纤维支架的降解率：2h-SPEEK和掺入芦荟的2h-SPEEK纳米纤维支架：5％AV+SPEEK、10％AV+SPEEK和15％AV+SPEEK。
图12.细胞在纳米纤维支架上的粘附力，（A）HaCaT细胞在以下部位的荧光显微图像：（a）2h-SPEEK纳米支架，掺有AV的2h-SPEEK纳米支架：（b）5％AV+SPEEK、（c）10％AV+SPEEK和（d）15％AV+SPEEK纳米支架（比例尺=100μm）。（B）（a）2h-SPEEK和（b）15％AV+SPEEK纳米支架（比例尺=30μm）上成纤维细胞的SEM图像。
图13.对人类角质形成细胞HaCaT细胞和小鼠Swiss 3T3成纤维细胞进行生死分析的显微照片：（a），（b）TCP、（c），（d）2h-SPEEK、（e），（f）5％AV+SPEEK、（g），（h）10％AV+SPEEK和（i），（j）15％AV+SPEEK纳米支架（比例尺=100μm）。
图14.制备的15％AV+SPEEK（75和100 µg/ml）纳米纤维的抗菌活性。革兰氏阴性菌株（a）铜绿假单胞菌：（a1）+ve C，（a2）-ve C，（a3）75 µg/ml，（a4）100 µg/ml，（b）大肠杆菌：（b1））+ve C，（b2）-ve C，（b3）75 µg/ml，（b4）100 µg/ml。革兰氏阳性菌株（c）金黄色葡萄球菌：（c1）+ve C，（c2）-ve C，（c3）75 µg/ml，（c4）100 µg/m，（d）粪肠球菌：（d1））+ve C，（d2）-ve C，（d3）75 µg/ml，（d4）100 µg/m和酵母菌病原体（e）白色念珠菌：（e1）+ve C，（e2）-ve C，（e3）75 µg/ml，（e4）100 µg/ml。
图15.15％AV+SPEEK纳米纤维支架上芦荟的释放曲线。
图16.（A）：用（a）盐水、（b）2h-SPEEK纳米纤维和（c）15％AV+SPEEK纳米纤维处理的全层皮肤伤口的体内图像。（B）：盐水、SPEEK和15％AV+SPEEK纳米纤维的定量伤口收缩百分比的图示。*与第16天对照组相比具有统计学意义（p<0.05）。
