ECM仿生复合纳米纤维膜负载干细胞分泌组实现持续释放加速伤口愈合

皮肤创伤修复面临传统敷料难以模拟天然皮肤结构和功能的挑战。研究人员通过超临界CO2（SC-CO2）技术制备脱细胞基质（dECM），结合静电纺丝技术开发负载干细胞分泌组（SCS）的复合纳米纤维膜（SCS/dECMM）。该材料直径555.19 nm，能持续释放SCS并显著促进细胞增殖、迁移和血管生成。动物实验证实其可加速上皮再生、胶原沉积和血管化，为仿生皮肤修复材料设计提供新策略。

　　

皮肤作为人体最大的器官，其创伤修复一直是临床难题。传统敷料难以模拟天然皮肤的复杂结构和功能，特别是糖尿病足溃疡等慢性伤口常伴随修复延迟、感染风险高等问题。脱细胞细胞外基质（dECM）虽能保留天然ECM的活性成分，但如何重构其纤维状微结构仍是重大挑战。与此同时，干细胞分泌组（SCS）富含多种生长因子，但其在伤口局部的有效递送和控释问题尚未解决。

华侨大学的研究人员创新性地将超临界CO₂（SC-CO₂）技术与静电纺丝技术相结合，开发出负载SCS的dECM纳米纤维膜（SCS/dECMM）。该研究通过SC-CO₂高效脱细胞制备dECM，保留胶原I（COL I）、层粘连蛋白等关键成分；采用静电纺丝构建直径555.19 nm的纤维网络，实现SCS的包埋与缓释。相关成果发表在《Materials Today Bio》上。

关键技术包括：1）SC-CO₂在40°C/200 bar条件下脱细胞处理猪真皮；2）优化静电纺丝参数（电压14-18 kV，纺丝速度1.1-1.5 mL/h）制备纳米纤维；3）通过CCK-8、划痕实验和血管形成实验评估生物活性；4）建立小鼠全层皮肤缺损模型验证促愈合效果。

3.1. dECM的制备与表征
SC-CO₂处理后的dECM DNA含量仅19.3 ng/mg，符合脱细胞标准。胶原和糖胺聚糖（GAG）含量较天然真皮提高20-40%，免疫荧光证实COL I、层粘连蛋白完整保留。

3.2. SCS/dECMM的特性
纤维膜孔隙率53.8%-59.3%，接触角63.2°（3秒内），具备良好亲水性。体外释放实验显示SCS两周累计释放69.5%，含VEGF（1.15 pg/mg）、HGF（329.33 pg/mg）等关键因子。

3.3. 生物相容性与促修复作用
SCS/dECMM使L929细胞增殖率提升至132.2%（48小时），划痕愈合率提高2倍。人脐静脉内皮细胞（HUVECs）在材料表面形成密集管状结构，血管网络总长度显著增加。

3.4. 动物实验验证
治疗13天后，SCS/dECMM组伤口完全愈合，优于商业敷料mADM?（残留6.4%）。组织学显示其促进表皮再生（厚度减少42%）、胶原沉积（密度提高3倍）和CD31⁺血管数量增加。

该研究通过仿生设计实现dECM微观结构重构与活性因子控释的双重突破。SCS/dECMM不仅模拟天然真皮的纤维拓扑结构，还通过持续释放SCS激活多重修复通路：TGF-β诱导上皮-间质转化，VEGF/HGF协同促血管生成，PDGF刺激成纤维细胞迁移。这种"结构-功能"双仿生策略为慢性伤口治疗提供新思路，尤其适用于糖尿病足等难愈性创面。研究团队提出的SC-CO₂联合静电纺丝技术方案，为其他组织工程支架开发提供了可借鉴的技术路径。