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Generation of microgrooved silica nanotube membranes with sustained drug delivery and cell contact guidance ability by using a Teflon microfluidic chip

机译：使用特富龙微流控芯片产生具有持续药物传递和细胞接触引导能力的微沟槽二氧化硅纳米管膜

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摘要

Silica nanotubes have been extensively applied in the biomedical field. However, very little attention has been paid to the fabrication and application of micropatterned silica nanotubes. In the present study, microgrooved silica nanotube membranes were fabricated in situ by microgrooving silica-coated collagen hybrid fibril hydrogels in a Teflon microfluidic chip followed by calcination for removal of collagen fibrils. Scanning electron microscopy images showed that the resulting silica nanotube membranes displayed a typical microgroove/ridge surface topography with ∼50 μm microgroove width and ∼120 μm ridge width. They supported adsorption of bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) and exhibited a sustained release behavior for BMP-2. After culturing with osteoblast MC3T3-E1 cells, they induced an enhanced osteoblast differentiation due to the release of biologically active BMP-2 and a strong contact guidance ability to directly align and elongate osteoblasts due to the presence of microgrooved surface topography, indicating their potential application as a multi-functional cell-supporting matrix for tissue generation.
机译：二氧化硅纳米管已广泛应用于生物医学领域。然而，对微图案化二氧化硅纳米管的制造和应用的关注很少。在本研究中，通过在特氟隆微流控芯片中对二氧化硅涂层的胶原蛋白杂化原纤维水凝胶进行微沟槽处理，然后进行煅烧以去除胶原原纤维，从而在原位制备微沟槽二氧化硅纳米管膜。扫描电子显微镜图像显示，所得二氧化硅纳米管膜表现出典型的微沟槽/脊表面形貌，微沟槽宽度为〜50μm，脊宽度为〜120μm。他们支持骨形态发生蛋白2（BMP-2）的吸附，并表现出BMP-2的持续释放行为。与成骨细胞MC3T3-E1细胞一起培养后，由于具有生物活性的BMP-2的释放，它们诱导了成骨细胞分化增强，并且由于存在微槽表面形貌，它们具有直接对准和拉长成骨细胞的强大接触引导能力，表明它们的潜在应用作为用于组织生成的多功能细胞支持基质。

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