Электроспиннинг коллагеновых нановолокон

Электроспиннинг представляет собой процесс изготовления материалов, в котором электрическое поле используется для управления осаждением полимерных волокон на целевую подложку. Этот метод электростатической обработки позволяет получать волокнистые полимерные матрицы с диаметром волокон от нескольких микрометров до 100 нм и менее. В настоящем исследовании описана адаптация электроспиннинга для изготовления каркасов для тканевой инженерии из коллагеновых нановолокон. Оптимизация условий электроспиннинга коллагена I типа из кожи телёнка позволила получить матрицу из волокон диаметром 100 нм, сохраняющих характерную для нативного коллагена поперечную исчерченность с периодом 67 нм. Структурные свойства электроформованного коллагена зависели от ткани-источника (коллаген I типа из кожи и плаценты), изотипа (коллаген I и III типов) и концентрации раствора коллагена, использованного для формирования волокон. Электроспиннинг — быстрый и эффективный процесс, позволяющий избирательно осаждать полимеры в случайной ориентации или вдоль заранее заданной оси. Проведённые эксперименты показали, что за счёт контроля ориентации волокон можно целенаправленно изменять тонкие механические свойства матрицы. Свойства самого процесса электроспиннинга позволяют изготавливать сложные цельные трёхмерные конструкции. Электроформованный коллаген стимулирует рост клеток и их проникновение в созданную матрицу. Структурные, материаловые и биологические свойства электроформованного коллагена позволяют предположить, что этот материал может быть практически идеальным каркасом для тканевой инженерии.