Three-Dimensional Polydopamine Functionalized Coiled Microfibrous Scaffolds Enhance Human Mesenchymal Stem Cells Colonization and Mild Myofibroblastic Differentiation
Source abstract
Abstract
Electrospinning has been widely applied for tissue engineering due to its versatility of fabricating extracellular matrix (ECM) mimicking fibrillar scaffolds. Yet there are still challenges such as that these two-dimensional (2D) tightly packed, hydrophobic fibers often hinder cell infiltration and cell-scaffold integration. In this study, polycaprolactone (PCL) was electrospun into a grounded coagulation bath collector, resulting in 3D coiled microfibers with in situ surface functionalization with hydrophilic, catecholic polydopamine (pDA). The 3D scaffolds showed biocompatibility and were well-integrated with human bone marrow derived human mesenchymal stem cells (hMSCs), with significantly higher cell penetration depth compared to that of the 2D PCL microfibers from traditional electrospinning. Further differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs) into fibroblast phenotype in vitro indicates that, compared to the stiff, tightly packed, 2D scaffolds which aggravated myofibroblasts related activities, such as upregulated gene and protein expression of α-smooth muscle actin (α-SMA), 3D scaffolds induced milder myofibroblastic differentiation. The flexible 3D fibers further allowed contraction with the well-integrated, mechanically active myofibroblasts, monitored under live-cell imaging, whereas the stiff 2D scaffolds restricted that.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Electrospun Nanofibers in Biomedical Applications · Polymer Surface Interaction Studies · Tissue Engineering and Regenerative Medicine
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO), Aarhus University, Gustav Wieds Vej 14, 8000 Aarhus C, Denmark
Department of Engineering, Aarhus University, DK-8000 Aarhus C, Denmark
Funding
Det Frie Forskningsr?d · Aarhus Universitets Forskningsfond · Carlsbergfondet
References (75)
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