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Nanofibered Gelatin‐Based Nonwoven Elasticity Promotes Epithelial Histogenesis
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2018-03-12 , DOI: 10.1002/adhm.201700895 Nicole Jedrusik 1 , Christoph Meyen 2 , Günter Finkenzeller 2 , G. Björn Stark 2 , Stephan Meskath 3 , Simon Daniel Schulz 1 , Thorsten Steinberg 1 , Philipp Eberwein 4 , Sandra Strassburg 2 , Pascal Tomakidi 1
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2018-03-12 , DOI: 10.1002/adhm.201700895 Nicole Jedrusik 1 , Christoph Meyen 2 , Günter Finkenzeller 2 , G. Björn Stark 2 , Stephan Meskath 3 , Simon Daniel Schulz 1 , Thorsten Steinberg 1 , Philipp Eberwein 4 , Sandra Strassburg 2 , Pascal Tomakidi 1
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Regarding tissue regeneration, mechanics of biomaterials gains progressive importance. Therefore, this study reports on in situ crosslinked electrospun gelatin nonwoven mats (NWMs) whose distinct modulus of elasticity (ME) promotes epithelial tissue formation in a graded manner. NWMs, comprising fiber diameters in various distributions, yield an ME of about 2.1, 3.2, and 10.9 kPa. A two‐step approach of preclinical in vitro validation identifies the elasticity of 3.2 kPa as superior to the other, regarding the histogenetic epithelial outcome. Hence, this 3.2 kPa candidate NWM is colonized with oral mucosal epithelial keratinocytes in the absence or presence of mesenchymal fibroblasts and/or endothelial cells. Evaluation of epithelial histogenesis at days 1 to 10 occurs by colorimetric and fluorescence‐based immunohistochemistry (IHCH) of specific biomarkers. These include cytokeratins (CK) 14, CK1, and involucrin that indicate different stages of epithelial differentiation, as well as the basement membrane constituent collagen type IV and Ki‐67 as a proliferation marker. Intriguingly, histogenesis and IHCH reveal the best resemblance of the native epithelium by the NWM alone, irrespective of other cell counterparts. These findings prove the gelatin NWM a convenient cell matrix, and evidence that NWM mechanics is important to promote epithelial histogenesis in view of prospective clinical applications.
中文翻译：
基于明胶的纳米纤维非织造弹性促进上皮组织形成
关于组织再生，生物材料的力学越来越重要。因此，本研究报道了原位交联的电纺明胶非织造垫（NWMs），其独特的弹性模量（ME）以渐变方式促进上皮组织形成。NWM包含各种分布的纤维直径，其ME约为2.1、3.2和10.9 kPa。就组织遗传学上皮结局而言，临床前体外验证的两步方法可将3.2 kPa的弹性确定为优于其他弹性。因此，在不存在或存在间充质成纤维细胞和/或内皮细胞的情况下，该3.2 kPa候选NWM被口腔粘膜上皮角质形成细胞定居。通过比色和基于荧光的特定生物标记物的免疫组织化学（IHCH）评估第1至10天的上皮组织发生。其中包括表明上皮分化不同阶段的细胞角蛋白（CK）14，CK1和总蛋白，以及基底膜成分IV型胶原和Ki-67作为增殖标记。有趣的是，与其他细胞对应物无关，组织生成和IHCH仅通过NWM即可显示出与天然上皮的最佳相似性。这些发现证明明胶NWM是一种方便的细胞基质，并且从前瞻性临床应用的角度证明了NWM机理对于促进上皮组织发生很重要。以及基底膜成分IV型胶原蛋白和Ki-67作为增殖标记。有趣的是，与其他细胞对应物无关，组织生成和IHCH仅通过NWM即可显示出与天然上皮的最佳相似性。这些发现证明明胶NWM是一种方便的细胞基质，并且从前瞻性临床应用的角度证明了NWM机理对于促进上皮组织发生很重要。以及基底膜成分IV型胶原和Ki-67作为增殖标记。有趣的是，与其他细胞对应物无关，组织生成和IHCH仅通过NWM即可显示出与天然上皮的最佳相似性。这些发现证明明胶NWM是一种方便的细胞基质，并且从前瞻性临床应用的角度证明了NWM机理对于促进上皮组织发生很重要。
更新日期：2018-03-12
中文翻译：
基于明胶的纳米纤维非织造弹性促进上皮组织形成
关于组织再生，生物材料的力学越来越重要。因此，本研究报道了原位交联的电纺明胶非织造垫（NWMs），其独特的弹性模量（ME）以渐变方式促进上皮组织形成。NWM包含各种分布的纤维直径，其ME约为2.1、3.2和10.9 kPa。就组织遗传学上皮结局而言，临床前体外验证的两步方法可将3.2 kPa的弹性确定为优于其他弹性。因此，在不存在或存在间充质成纤维细胞和/或内皮细胞的情况下，该3.2 kPa候选NWM被口腔粘膜上皮角质形成细胞定居。通过比色和基于荧光的特定生物标记物的免疫组织化学（IHCH）评估第1至10天的上皮组织发生。其中包括表明上皮分化不同阶段的细胞角蛋白（CK）14，CK1和总蛋白，以及基底膜成分IV型胶原和Ki-67作为增殖标记。有趣的是，与其他细胞对应物无关，组织生成和IHCH仅通过NWM即可显示出与天然上皮的最佳相似性。这些发现证明明胶NWM是一种方便的细胞基质，并且从前瞻性临床应用的角度证明了NWM机理对于促进上皮组织发生很重要。以及基底膜成分IV型胶原蛋白和Ki-67作为增殖标记。有趣的是，与其他细胞对应物无关，组织生成和IHCH仅通过NWM即可显示出与天然上皮的最佳相似性。这些发现证明明胶NWM是一种方便的细胞基质，并且从前瞻性临床应用的角度证明了NWM机理对于促进上皮组织发生很重要。以及基底膜成分IV型胶原和Ki-67作为增殖标记。有趣的是，与其他细胞对应物无关，组织生成和IHCH仅通过NWM即可显示出与天然上皮的最佳相似性。这些发现证明明胶NWM是一种方便的细胞基质，并且从前瞻性临床应用的角度证明了NWM机理对于促进上皮组织发生很重要。
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