Les structures vascularisées infiltrées dans une matrice extracellulaire nanofibreuse (MEC) jouent un rôle vital dans le maintien des fonctions et du métabolisme des tissus et des organes. Les échafaudages nanofibreux sont prometteurs en ingénierie tissulaire en raison de leurs architectures imitant l'ECM.

La vascularisation des échafaudages nanofibreux reste difficile en raison de la difficulté d'infiltration tridimensionnelle (3-D) et de l'incorporation de cellules endothéliales vasculaires dans les échafaudages nanofibreux.

Le groupe du Dr Zhao Qilong du Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le groupe du professeur Wang Min de l'Université de Hong Kong, a proposé une nouvelle méthode de bioproduction de tissus vascularisés. L'étude a été publiée dans Acta Biomaterialia le 27 janvier.

La méthode proposée pourrait placer directement des cellules endothéliales vivantes dans des échafaudages nanofibreux bioactifs en 3D grâce à l'électrofilage en émulsion et à l'électropulvérisation de cellules coaxiales simultanées.

Les cellules endothéliales ont été encapsulées dans des microsphères d'hydrogel et déposées avec des nanofibres contenant le facteur de croissance endothéliale vasculaire (VEGF) dans le processus de fabrication de l'échafaudage, résultant en des échafaudages nanofibreux avec des microsphères encapsulées dans des cellules intégrées en 3D.

"Après rupture sélective des microsphères d'hydrogel, les cellules endothéliales encapsulées sont libérées, produire des échafaudages nanofibreux bioactifs avec des structures nanofibreuses 3D de type tissu incorporées, " a déclaré le Dr Zhao.

Quant au niveau d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) des cellules dans les microsphères d'hydrogel après l'électropulvérisation des cellules et dans les échafaudages après le traitement de libération des cellules, il n'y avait pas de changements significatifs par rapport aux cellules normalement cultivées sur les échafaudages.

Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que les cellules endothéliales pouvaient s'étirer librement, afficher des connexions intercellulaires améliorées, et maintenir le phénotype dans les échafaudages nanofibreux bioactifs, indiquant un potentiel de vascularisation amélioré.

Cette étude ouvre une nouvelle voie pour la bioproduction de constructions imitant les tissus avec des structures vascularisées.