Intelligent nanofibres functionalized with growth factors and blood derivatives for dermatology applications

Abstract

Krevní deriváty jsou výborným zdrojem přirozených růstových faktorů. V tkáňovém inženýrství a regenerativní medicíně již našly řadu uplatnění. Cílem této práce bylo optimalizovat podmínky buněčné kultury za použití destičkového lyzátu, a dále vyvinout mikro- a nanovlákenné nosiče funkcionalizované krevními destičkami, které by mohly sloužit jako systém řízeného dodávání přírodních růstových faktorů. Mikro- a nanovlákenné nosiče byly připraveny elektrostatickým a centrifugačním zvlákňováním PCL. Připravené nosiče byly funkcionalizovány povrchovou adhezí krevních destiček nebo jejich enkapsulací do vnitřní části nanovláken emulzní technikou. V rámci studie kultivačních podmínek kožních buněk bylo zjištěno, že suplementace media 7% destičkovým lyzátem je dostačující pro nahrazení 10% FBS v kultuře keratinocytů a fibroblastů. Dále byl povrch PCL nanovláken připravených elektrostatickým zvlákňováním funkcionalizován krevními destičkami. Při kontaktu s nanotopografií nanovlákenného povrchu došlo k aktivaci destiček a následně k vytvoření fibrinové sítě, která sloužila jako rezervoár růstových faktorů. Díky tomu došlo k prodloužení poločasu uvolnění EGF až na 1.7 dní. Takto funkcionalizované nanovlákenné nosiče podporovaly proliferace a metabolickou aktivitu keratinocytů, fibroblastů a melanocytů. Při...

Platelet derivatives are an attractive source of natural growth factors and they are widely used in various tissue engineering and regenerative medicine applications. The aim of this study was to optimize cell culture conditions using platelet lysate and to develop platelet-functionalized fibrous scaffolds as a controlled drug delivery system for native growth factors. Fibrous scaffolds were prepared by electrostatic and centrifugal spinning of PCL and they were functionalized by the platelets by surface adhesion or their encapsulation using emulsion spinning techniques. The cell culture study determined the 7% platelet lysate to be the optimum concentration as a medium supplement in keratinocyte and fibroblast culture. Additionally, following surface adhesion of the platelets to PCL electrospun nanofibres, the platelets were activated due to their contact with the nanofibre nanotopography, resulting in formation of fibrin network. Fibrin served as a reservoir of the growth factors, prolonging the half-time of EGF release to 1.7 days. Such platelet-functionalized samples fostered proliferation of keratinocytes, fibroblasts and melanocytes. Furthermore, adhesion of platelets to centrifugally spun nanofibrous scaffolds resulted in almost two-fold increase in the amount of immobilized platelet-derived...