一种具有光电特性的电纺三组分高分子生物材料用于神经元分化( An Electro-spun Tri-component Polymer Biomaterial with Optoelectronic Properties for Neuronal Differentiation )

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光电生物材料是近年来出现的一种潜在的治疗神经退行性疾病的选择，如视黄斑变性。尽管该领域的最初工作涉及到用光电和导电聚合物模拟太阳能电池板的体异质结，但最近的发展已经考虑在此类系统中放弃CPs。在此，我们开发了一种简单的抗氧化剂，生物相容性，纤维膜异质结，由光活性聚合物聚（3-己基噻吩）(P3HT)、聚己内酯(PCL)和聚吡咯(PPY)组成，以促进PC-12细胞在光刺激下的神经发生。通过在电纺的PCL-P3HT纳米纤维上聚合吡咯形成膜，制备了光活性原型PCL-P3HT/PPY。检测单独PCL、PCL/PPY、PCL-P3HT、PCL-P3HT/PPY四个实验组。在没有CP的情况下，PCL-P3HT表现出较低的细胞存活率，这是由于细胞内活性氧/氮物种的产生增加。PCL-P3HT/PPY通过清除自由基拯救了这些细胞，其中CP、PPY作为抗氧化剂。与传统的PCL-P3HT相比，该材料除了具有更低的阻抗外，还在光刺激时增强了PC-12细胞的神经发生。最后，用PC-12的体外系统证明了该材料作为视神经再生细胞补片的实用性。这项工作证明了保持PV-CP异质结的重要性，同时为神经组织工程和光学组织工程提供了光电平台。意义陈述：损伤神经系统的再生和修复一直是临床上的一大挑战。干细胞治疗是神经再生的一种很有前途的方法，光电刺激将光转换成电信号，已被证明能有效地调节干细胞的行为，促进神经发生。我们研制了一种由光活性聚合物、P3HT、支架材料PCL和导电聚合物PPY组成的微纤维膜。我们的异质结系统通过PPY猝灭PCL-P3HT产生的细胞损伤活性氧来提高细胞存活率。PPY还传导光刺激P3HT产生的电子，促进神经发生。这种光活性微纤维生物材料作为一种高度生物相容性和高效的无线促进神经发生和存活的平台具有巨大的潜力。因此，我们的方法显示了光学组织工程的可能性。

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