SCI
SCIE
SCOPUS
Non-mulberry silk fibroin grafted PCL nanofibrous scaffold: Promising ECM for bone tissue engineering
저자
Bhattacharjee, Promita ; Naskar, Deboki ; Kim, Hae-Won ; Maiti, Tapas K. ; Bhattacharya, Debasis ; Kundu, Subhas C.
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
490-509(20쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>A comparative study of nanofibrous scaffolds with inclusion of nonmulberry silk protein fibroin is presented for application in bone tissue engineering. Introduction of silk fibroin into the scaffolds is carried out in two ways: by electrospinning blend of poly(ε-caprolactone) (PCL) and by grafting fibroin on aminolyzed electrospun nanofibrous PCL. Verification of aminolysis was provided by confocal laser microscopy of rhodamine B isothiocyanate tagged substrates. Absorbance spectroscopy of the products of the reaction between NH<SUB>2</SUB> groups and ninhydrin was used for quantification of aminolysis. Presence of nitrogen on the substrates was established using energy dispersive X-ray while scanning electron microscopy was used to substantiate their nanofibrous morphology. Evaluation of ATR-FTIR results showed that secondary structure of fibroin was preserved in the respective substrates. Presence of fibroin improves hydrophilicity, measured by dynamic contact angle, and surface roughness, topography viewed by atomic force microscopy. These characteristics support cell growth and proliferation. The mechanical strength of the scaffolds is enhanced due to presence of fibroin. Different biophysical characterizations indicate better hydrophilicity, higher nitrogen content, and higher surface roughness of the fibroin grafted scaffolds. Both fibroin-grafted and fibroin-blended scaffolds successfully support activity and viability of human osteoblast like cells. Cell cycle analysis, alkaline phosphatase assay and Alizarin red S staining are used to substantiate cell cycle pattern, proliferation and resultant neo-matrix generation on the scaffolds respectively. The results show that fibroin grafted matrices are better at supporting cell adhesion, growth, and proliferation. The findings demonstrate advantages of fibroin blended and grafted matrices for use in bone tissue engineering applications.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Silk fibroin from <I>Antheraea mylitta</I> was included in nanofibrous PCL matrices. </LI> <LI> Inclusion was carried out either by grafting or by blending the fibroin. </LI> <LI> Inclusion of fibroin improved strength and biocompatibility of the matrices. </LI> <LI> Fibroin grafted matrices were comparatively more biocompatible. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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