静电纺纳米纤维支架结构的研究进展

静电纺丝作为一种纳米纤维支架的仿生构建方法 ,已在软骨组织工程领域中得到越来越多的应用和关注。但是,由于静电纺纳米纤维支架的孔径过小以及无法精确控制支架的形状影响其向临床应用转化。近年来涌现出许多控制纳米纤维支架结构的方法。本文对控制纳米纤维支架结构的方法进行了综述,并对纳米纤维支架在软骨组织工程中应用的主要挑战和前景,提出了看法。     

制备三维结构静电纺丝纳米纤维组织支架的方法

三维结构纳米纤维构件具有内部比表面积大、孔径大、孔互联互通、组成和结构可控、整体材料结构具有一定支撑性的优点,因此具有广阔的应用前景,特别是在组织支架方面的应用成为人们关注的焦点。静电纺丝制备的纳米纤维由于具有直径超细、表面积大、多孔、高孔隙率、与骨架细胞外基质的结构极为相似等特点,迅速发展成为一种前景非常广阔的组织工程支架材料,同时通过一定的方法可以得到三维结构的静电纺丝纳米纤维组织支架。综述了国内外通过静电纺丝工艺来制备三维结构纳米纤维组织支架的方法,包括连续不间断纺丝法、多层交替纺丝法、纺丝设备改进法、后处理法、辅助收集法、添加致孔剂法、自组装法等。     

静电纺SF/PLA共混纳米纤维的形态结构及热性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,通过静电纺丝方法纺制了不同比例的丝素蛋白/聚乳酸(SF/PLA)共混纳米纤维,并通过SEM、FT-IR、X射线衍射和TG-DTA研究了该纳米纤维非织造网的形态特征、分子结构和热性能。结果表明,纤维直径在246nm～2000nm之间,混纺纤维直径随着SF含量的增大而变粗;FT-IR和X射线衍射谱图都表明混纺纤维有着较高的结晶度,并有相分离发生;TG-DTA曲线中明显的SF和PLA分解峰,进一步证明了在本实验条件下SF与PLA的共混不能形成共溶体系,共混SF/PLA纳米纤维存在两个分离的结晶区,即SF晶区与PLA晶区。     

静电纺制备的PLLA/PCL复合支架性能及细胞相容性

利用静电纺丝技术制备了一系列不同比例的左旋聚乳酸/聚己内酯(PLLA/PCL)复合纳米纤维支架。通过扫描电镜、差热分析、宽角X射线衍射和接触角测试手段对支架结构与形态、结晶性能及亲水性进行了表征;采用在缓冲溶液中加酶的方式,研究了复合材料的降解性能;将体外培养的真皮成纤细胞接种至材料表面,用扫描电镜观察了成纤细胞在材料表面的生长情况。研究结果表明,电纺丝得到的复合支架纤维直径均一,且呈相互连通的多孔网状结构;脂肪酶的存在加速了支架材料的降解速度;成纤细胞在复合支架上具有良好的生长状态。     

静电纺聚乳酸纳米纤维复合滤料的过滤性能研究

将聚乳酸颗粒加入到质量比为8:2的三氯甲烷与N-N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中,室温下配置质量分数为10%的纺丝液,采用静电纺丝法制备了平均直径在620nm左右的聚乳酸纤维。以聚乳酸熔喷非织造布为基布,通过控制纺丝时间的不同得到了负载不同厚度纳米纤维层的可生物降解的复合过滤材料。通过对各试样的孔隙率、孔径及孔径分布、过滤效率的测试发现:随着纺丝时间的增加,复合材料孔隙率不断下降,孔径不断减小,纺丝3h时,孔径基本减小到原先的一半,且分布相对集中,大大地提高了普通过滤材料的过滤效率。     

静电纺丝制备组织工程支架的研究进展

静电纺丝作为一种制备纳米纤维的技术,具有效率高、成本低、易实现等优点,已经成为制备组织工程支架的主要方法之一。简要介绍了组织工程及静电纺丝的原理;综述了几种单组分高分子组织工程支架的研究进展,并总结了静电纺丝制备多组分支架的方法;最后,提出了目前采用静电纺丝法制备组织工程支架存在的主要问题,并展望了未来的研究方向。     

静电纺丝制备小直径血管支架

静电纺丝技术是一种简便易行的新型小直径血管支架制备方法,能够形成与天然血管细胞外基质类似的纳米级三维结构———仿生天然血管细胞外基质,促进细胞黏附和增殖。介绍了静电纺丝技术制备小直径血管支架的原理以及对采用不同材料(生物高分子材料、可降解人工合成材料及复合材料)静电纺丝制备的小直径血管支架的理化性能和生物学特征进行了描述与比较,指出了静电纺丝技术制备小直径血管支架研究的热点与不足。     

静电纺尼龙6／聚氧化乙烯复合纳米纤维毡的制备和性能测试

以尼龙6（PA6）／聚氧化乙烯（PE0）为原料配备复合纺丝液，通过高压静电纺丝制备出不同原料比例复合纳米纤维毡，再将纳米纤维毡进行水洗处理。应用电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（删）观察分析纳米纤维毡经水洗处理前后的整体及单根纤维形貌。分析纳米纤维膜水洗前后孔隙率变化，同时通过亚甲基蓝吸附测试说明纳米水洗处理对纳米纤...     

两种不同类属蜘蛛丝的溶解性能及其静电纺再生纤维

本文主要探讨了大腹园蛛与虎纹捕鸟蛛丝在不同溶剂里的溶解情况,及其再生丝蛋白溶液静电纺纤维的形态结构与分子构象。结果表明,大腹园蛛丝的溶解率明显高于虎纹捕鸟蛛丝,这是它们的结晶度和氨基酸组成的差异造成的。以六氟异丙醇（HFIP）为溶剂时,再生大腹园蛛丝（AVSH）、再生大腹园蛛丝蛋白凝胶（AVGH）以及虎纹捕鸟蛛丝（0HSH）溶液的静电纺纤维直径的大小依次是AVSH〈0HSH〈AVGH,而以甲酸和HFIP为混合溶剂时,再生大腹园蛛丝蛋白溶液（AVSHF）的静电纺纤维直径又小于AVSH,且比后者要均匀得多。红外光谱的测定结果表明,AVGH静电纺纤维中伊折叠分子构象的含量少于AVSH纤维,溶剂对再生蛛丝蛋白静电纺纤维的分子构象无显著影响。     

静电纺聚苯乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

采用静电纺丝方法制备了疏水性聚苯乙烯(PS)纳米纤维膜。研究了添加0.5wt.%十二烷基硫酸钠(SDS)对PS纺丝溶液性能以及纳米纤维膜形貌结构的影响,内容涉及PS纳米纤维膜厚度对膜的平均孔径和孔径分布的影响分析,该膜的水接触角和孔隙率的测试等。最后,采用直接接触式膜蒸馏(DCMD)装置测试了不同厚度PS纳米纤维膜在蒸馏水和35g/L NaCl溶液中的水通量和截留率。研究结果表明了平均孔径约为0.19μm、厚度约为150μm、孔隙率约为84%、接触角约为114°的PS纳米纤维膜的水通量约为19.4kg/m~2h,截留率大于99.99%,适合应用于DCMD领域用于盐溶液和海水淡化。     

尼龙6/聚乳酸共混物的结构及性能

采用熔融共混法制备了尼龙6/聚乳酸(PA6/PLA)共混物,探索性研究了聚乳酸(PLA)部分替代尼龙6(PA6)的可行性。通过力学性能测试、扫描电镜(SEM)形态观察和热稳定性分析,研究了共混物的性能。研究结果表明,当PLA的含量不超过30%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度在纯PA6拉伸强度的96%以上,拉伸模量是纯PA6的1.16～1.6倍;维卡软化点在173℃以上,热稳定性良好;形态观察发现共混物中PA6和PLA两相界面结合紧密,具有良好的相容性。而当PLA的含量超过40%时,PA6/PLA共混物的拉伸强度和热稳定性明显降低。     

PLA/木质纤维复合材料的制备及性能

目的研究PLA/木质纤维复合材料的制备工艺过程,分析PLA纤维含量对复合材料力学性能的影响,确定最优配比,以获得一种可应用于包装中的新型环保复合材料。方法将不同质量配比的PLA纤维及木质纤维按照造纸的工艺进行抄造,获得湿纸胚后再进行热压处理,获得需要的复合材料。对PLA纤维在复合材料中的分散性以及复合材料的力学性能进行表征与测试。结果分散性试验表明,PLA纤维能够与木质纤维均匀混合;当PLA纤维的质量分数为10%时,复合材料的性能较好。力学测试表明,复合材料的拉伸强度最大可达到42.79 MPa,耐折次数可达到1015次。结论 PLA/木质纤维复合材料可采用造纸的方法进行制备,且力学性能较好,能在包装领域内有较为广泛的应用,同时也为可降解纤维的研究应用提供了一种新思路。     

亚麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料的制备与性能

将制浆造纸用亚麻短纤维与聚乳酸(PLA)熔融共混,用注塑方法成型亚麻纤维/聚乳酸复合材料试样。通过差示扫描量热实验(DSC)、动态力学性能测试(DMA)、热重分析(TGA)和力学性能测试等方法,研究了聚乳酸和亚麻纤维在不同质量配比下,复合材料热性能、动态力学性能和力学性能的变化规律。随着亚麻纤维的加入,复合材料的结晶度增大,热稳定性增强,储能模量得到提高,力学性能也有了明显变化:纤维含量为20%时,拉伸强度为45.88 MPa,比纯PLA的增加了21%;同时,弯曲模量的增幅达到30%。     

GTA改性的PLA/PHB复合包装膜性能研究

目的研究三乙酸甘油脂(GTA)对PLA/PHB包装膜性能的影响。通过添加GTA提高PLA与PHB的相容性,改善包装膜的力学和透湿透氧性能。方法以GTA为增塑剂,聚乳酸(PLA)和聚β-羟基丁酸酯(PHB)为原料,利用熔融共混吹膜的方法制备PLA/PHB复合膜,通过对复合材料的DSC测试,以及透湿透氧性能、力学性能和红外光谱分析,研究GTA质量分数不同时对复合材料的拉伸性能、断裂伸长率、透湿透氧性能和相容性的影响。结果随着GTA含量的增加,薄膜拉伸强度整体呈下降趋势,同时断裂伸长率不断增大。当GTA质量分数大于4%时,拉伸强度急剧下降,断裂伸长率由原先的快速增长变为缓慢增长。透湿性能随GTA质量分数的增加先不断增大后减小,透氧性能增长不明显。通过DSC图结合包装膜断面结构微观图发现,GTA的加入减弱了聚合物分子链段之间的作用力,促进了链段的运动,使得薄膜断面上的微孔消失,形成层状结构。结论 GTA的加入改善了PLA和PHB的相容性,并且在GTA质量分数为4%时,复合包装膜既具有较好的拉伸性能和断裂伸长率,还具有较好的透湿透氧性能。     

麦秸纤维含量和粒径大小对聚乳酸力学性能和结晶度的影响

选用三种粒径的麦秸纤维分别与聚乳酸(PLA)粉末组成各种配方,采用挤出注塑的方法制成复合材料。通过红外光谱分析、力学性能测试、断口扫描电镜(SEM)分析以及差示扫描量热(DSC)测试探索了试样的力学性能和结晶度变化趋势,并对结果进行了理论分析,最终确定最佳配方为精细处理且纤维含量为15%的C3组分,此时复合材料的结晶度达到43.44%,玻璃化温度为63.53℃,与纯PLA比较分别提高了29.3%和6%,拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性与纯PLA相比有轻微降低,分别为51.07 MPa,55.16 MPa,4.08 kJ/m2。     

PLA/HNTs纳米复合材料的制备、性能及其发泡行为

采用熔融共混炼法制备交联改性聚乳酸(PLA)/埃洛石(HNTs)纳米复合材料,利用热重分析、差示扫描量热分析、偏光显微镜和流变仪对其热学性能、结晶、流变行为进行了研究,并采用超临界CO2流体技术进行微孔发泡,利用扫描电镜对泡孔形态进行了表征。结果表明:随着HNTs含量的增加,PLA/HNTs复合体系在高温下的热稳定性下降,结晶度由37.4%下降为28.0%,但异相成核效果明显,结晶速率提高,结晶时间由2h缩短为10min。同时,加入HNTs后,PLA/HNTs的熔体粘度显著增加,但随着HNTs含量的增多,PLA/HNTs纳米复合材料粘度增加的趋势逐渐趋缓。当HNTs含量为0.5wt%时,体系粘度达到最大值且发泡效果最佳,泡孔平均直径为21.23μm,泡孔密度达到1.08×109个/cm3。     

PLA/PBSA 纳米活性包装薄膜的性能研究

目的研究可降解材料聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)薄膜在添加有机纳米蒙脱土(MMT)和精油后的抗氧化性和保鲜性能。方法采用挤出共混改性和挤出流延法加工制备出PLA/PBSA/MMT/精油纳米复合薄膜,对其力学性能、透湿性、透气性、抗氧化性等进行探讨,并研究对樱桃的保鲜作用。结果添加了DK4型号MMT的PLA/PBSA薄膜的抗拉强度得到提高,薄膜的水蒸气透过率、透气率得到降低,但是对樱桃保鲜的各项指标与对照组无明显差异。在此基础上添加丁香精油后,力学性能得到提升,抗氧化作用明显,并且对改善樱桃的保鲜效果显著增加。结论添加了DK4型MMT和丁香精油的PLA/PBSA薄膜有着较好的改性效果,并且有良好的保鲜效果。     

PLA/MgAlCu-LDH复合材料的制备、表征及性能研究

用溶液插层法制备了PLA/MgAlCu-LDH共混溶液,通过涂膜法制备了不同MgAlCu-LDH含量的PLA/MgAlCu-LDH复合膜,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、力学性能测试仪器对制备的复合膜的形貌、结构及性能进行测试表征。结果表明:部分PLA分子链插入到MgAlCu-LDH片层间隙中,使得MgAlCu-LDH层间距变大,MgAlCu-LDH作为插层剂对整个共混聚合物的韧性和强度有明显的影响;PLA/MgAlCu-LDH复合材料的杨氏模量随MgAlCu-LDH含量的增加而增加,加入少量MgAlCu-LDH时PLA/MgAlCu-LDH复合材料的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率均增加,在室温下拉伸时,PLA/MgAlCu-LDH 3%(质量分数)复合材料的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率分别比PLA提高14.5%、11.5%和23.7%。     

共混聚乳酸调控玉米醇溶蛋白超细纤维膜的形貌与性能

利用静电纺丝制备出玉米醇溶蛋白（zein）/聚乳酸（PLA）复合超细纤维,通过场发射扫描电镜（FE-SEM）观察了不同共混质量比超细纤维的形貌。然后通过对不同共混质量比的超细纤维膜进行红外光谱（FT-IR）和差示扫描量热（DSC）测试,分析比较了不同共混质量比复合超细纤维膜的结构,并进行了力学性能测试。结果表明,PLA...