激光熔融静电纺丝法制备PLLA及PLLA/nHA纤维支架及性能研究

利用激光熔融静电纺丝方法制备了PLLA和PLLA/nHA纤维支架,采用FTIR和DSC测试对支架材料的结构和热学性能进行表征,通过熔融电纺对PLLA和PLLA/nHA纤维支架进行体外降解实验,研究了失重率与降解时间的关系。同时对激光熔融和一般溶液电纺得到的PLLA和PLLA/nHA纤维支架进行细胞相容性实验,对两种方法所得支架的安全性进行评价。结果表明:nHA对PLLA的结构和晶型产生影响,并减缓PLLA的降解速度,激光熔融电纺支架更具安全性,其更适合组织工程应用。     

聚己内酯/明胶电纺纳米纤维支架的制备与细胞相容性研究

构建了聚己内酯/明胶(PCL/GE)电纺纳米纤维支架,考察了该支架在模拟体液中的降解速率及其细胞相容性。结果表明:相比于PCL纤维膜,支架表面具有良好的亲水性,且PCL/GE复合纤维支架降解速率得到极大提高;大鼠脂肪来源间充质干细胞(marrow stromal cells,MSCs)在纤维支架表面粘附力强,生长、增殖情况良好。     

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。     

相分离法构建聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合纳米纤维支架及性能

通过液.液相分离法构建纳米纤维聚左旋乳酸/蚋米羟基磷灰石(NF-PLLA/nHA)仿生复合支架,利用扫描电镜、压缩测试、微量二喹啉甲酸(BCA)法、X射线衍射及差示扫描量热等手段对其进行表征.结果显示,nHA均匀馕嵌在PLLA纳米纤维间隙中,不影响其纳米纤维结构且明显提高力学性能.同时,nHA的引入还能增加对牛血清白蛋...     

壳聚糖/羟基磷灰石表面修饰聚己内酯多孔骨支架的制备及性能

采用选择性激光烧结技术构建多孔聚己内酯(PCL)骨支架,用原位合成的方法制得壳聚糖/羟基磷灰石(CS/HA)悬浮液,并采用真空浸泡、低速离心和冷冻凝胶的方法使CS/HA黏附在PCL支架的表面,以改善骨支架的生物相容性和细胞增殖活性。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)观测复合支架的物相和形貌,测量支架的压缩强度和杨氏模量,测量支架表面的水接触角,并通过体外细胞实验研究复合支架的生物学性能。实验结果表明,原位合成的方法制得了羟基磷灰石(HA);CS/HA凝胶与PCL骨支架表面黏附良好;CS/HA改善了PCL支架表面的亲水性,提升了骨支架的生物相容性和细胞增殖活性。     

纳米非计量磷灰石/聚合物复合支架的制备和性能研究

采用快速成形法制备了孔径和孔隙率可控、大孔互相贯通的纳米缺钙羟基磷灰石(cd-HA)与聚己内酯(PCL)复合材料多孔支架,并对复合支架的微结构进行了表征.通过细胞培养和体内动物实验研究了该支架的生物学性能.结果表明:复合材料的亲水性和细胞粘附率随磷灰石含量增加而提高;成骨细胞在复合支架上的增殖明显高于纯PCL;μ-CT和组织学分析结果显示,新骨在支架的表面形成并长入其中.相互贯通的多孔支架促进了细胞的增殖和新骨长入支架内部.cd-HA/PCL复合材料支架具有很好的生物相容性,在组织工程领域中有潜在的应用前景.     

PVP/PCL纳米纤维复合支架的生物活性

以二氧六环/水为溶剂体系,以聚己内酯(PCL)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,采用相分离法制备纳米纤维支架,研究了陈化、溶剂比例和PVP含量对支架的纳米纤维结构形成的影响,以及PVP的添加对支架生物活性和亲水性能的影响。结果表明,陈化直接影响纳米纤维网络结构的形成;溶剂体系和PVP含量均影响纳米纤维结构,随着PVP含量的提高纳米纤维结构逐渐消失。随着PVP含量的提高,支架的亲水性能提高。PVP/PCL复合纳米纤维支架浸泡模拟体液(SBF)后在其内部和表面皆生成碳磷灰石(CHA)涂层,表明该纳米纤维支架具有良好的生物活性,且PVP/PCL支架比纯PCL支架能更快诱导生成碳磷灰石。     

静电纺丝制备聚己内酯/壳聚糖复合纤维膜

采用静电纺丝技术制备聚己内酯(PCL)/壳聚糖(CS)复合纤维膜,利用扫描电子显微镜(SEM)观察材料配比、纺丝电压和接收距离对复合纤维形态的影响,利用接触角测试仪研究CS含量对复合纤维膜亲水性能的影响。结果表明:CS的加入,有利于提高PCL/CS混合溶液的成纤能力;随着纺丝电压增加和收集距离减小,复合纤维平均直径减小,且直径分布均匀性提高。与PCL纤维相比,PCL/CS复合纤维亲水性得到了较大的提高,使其有望在组织工程中得到潜在的应用。     

PLGA/TSF静电纺纳米纤维的仿生矿化及生物相容性

利用静电纺丝和模拟体液仿生矿化技术制备了聚乳酸-羟基乙酸共聚物/柞蚕丝素/羟基磷灰石((PLGA/TSF/HA)骨组织工程复合支架。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射测试(XRD)和热重分析(TG)对复合纳米纤维的形貌结构进行了表征。此外,在复合纳米纤维支架材料上接种人骨髓间充质干细胞(hMSCs),通过四甲基偶氮噻唑蓝比色(Four methyl azo thiazole blue colorimetric,MTT)法,观察细胞在材料表面的生长情况评价纳米纤维的生物相容性。结果显示,PLGA/TSF纳米纤维毡具有精细的三维结构,纤维直径分布均匀,表面光滑。矿化后HA颗粒均匀地分布在PLGA/TSF纳米纤维表面,矿物含量约占63%。与PLGA/TSF纳米纤维支架相比,PLGA/TSF/HA纳米纤维支架的亲水性、生物相容性都得到显著提高。     

复合纤维PCL/EVOH的激光熔体静电纺丝法制备及其性能研究

EVOH涂覆法制备PCL/EVOH复合纤维棒,采用激光熔体静电纺丝法将纤维棒制成微/纳米纤维毡,研究了EVOH涂覆对静电纺纤维形貌和性能的影响。利用SEM、DSC、TG-DTA及WCA对纤维形貌、熔点、热稳定性和亲水性进行了表征。SEM结果表明:EVOH涂覆后,PCL纤维直径可从7μm显著降低到2μm;WCA结果表明:EVOH涂覆PCL后纤维膜的亲水性得到明显改善;DSC测试表明:EVOH的涂覆对PCL的熔点的影响很小;TG-DTA分析证实:复合纤维PCL/EVOH仍具有较好的热稳定性。     

氧化石墨烯增强的骨仿生静电纺左旋聚乳酸纳米纤维支架的制备及表征

利用静电纺丝技术制备了左旋聚乳酸/氧化石墨烯(PLLA/GO)复合纳米纤维毡。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、孔隙率测试、傅里叶红外光谱分析(FTIR)以及拉伸测试分别对PLLA/GO纳米纤维的形貌结构、孔隙率及力学性能进行了研究。将小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)种植在TSF/PLLA纳米纤维上,通过荧光显微镜分析和碱性磷酸酶(ALP)测试、SEM观察细胞在材料表面的生长以及矿物沉积情况评价复合纳米纤维的生物学性能。结果表明,与纯的PLLA静电纺纳米纤维支架相比,PLLA/GO复合纳米纤维支架的纤维直径显著减小,孔隙率增大,力学性能明显得到改善,拉伸强度和杨氏模量均高于纯PLLA纳米纤维支架将近3倍,而且能够更好地促进MSCs的粘附、增殖和分化。     

海藻酸钙水凝胶/聚乳酸复合材料的制备与性能

通过化学发泡-冷冻干燥-粒子滤出复合法制备聚乳酸(PLLA)大孔支架, 然后在大孔内以海藻酸钠(SA)、碳酸钙、葡萄糖酸内酯(GDL)为原料, 通过原位相转变制备海藻酸钙水凝胶/聚乳酸复合材料(CA/PLLA); 分别利用SEM、压缩强度测试和细胞培养对CA/PLLA支架的形貌、力学性能及生物相容性进行了研究。结果表明: PLLA具有直径小于2 mm、孔道相互连通的孔洞, 且在大孔中能够形成均匀的CA。CA/PLLA复合材料的压缩强度(2.74 MPa)远大于单一的海藻酸钙水凝胶的压缩强度(0.10 MPa)。在CA/PLLA复合支架中, 软骨细胞呈簇状圆形生长状态, 与其在天然软骨陷窝里生长状态一致。这种软硬结合、天然与合成高分子杂化的CA/PLLA复合材料的力学强度和生物相容性同时得到提高, 可进一步作为骨和软骨修复材料研究。     

羟基磷灰石基多孔复合支架的制备及其表征

研究利用造孔剂法制备高度贯通的多孔羟基磷灰石(HA)支架,孔隙率约为78%,并利用聚己内酯(PCL)分别复合纳米HA(nHA)或微纳米生物玻璃(nBG)粉末对其进行涂覆改性,粉末的添加量均为10%~40%(质量分数)。4种类型支架分别记为HA、PCL/HA、nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA。实验结果发现,nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA复合支架最大抗压强度分别为1.41~1.98 MPa和1.35~1.78MPa。4类支架矿化实验显示,浸泡21d后nBG-PCL/HA表面促进生成较多的磷灰石矿化物;细胞实验结果显示细胞在4类支架上均生长良好,说明支架具有良好的生物相容性。支架在实验犬背部肌肉组织内植入2个月的组织学检测显示,4种支架内均有新骨形成,尤其是nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA孔内有更多的新生骨组织,说明这两种支架表面复合涂层中的生物活性纳米颗粒对诱导新骨生成具有积极的促进作用。     

电纺PLLA/PCL/PEG共混纤维膜的结构及性能

采用静电纺丝技术制备了聚乳酸（PLLA）/聚己内酯（PCL）/聚乙二醇（PEG）共混纤维膜,考察了溶剂体积比、共混物共混质量比、溶液浓度对电纺纤维形貌的影响,研究了共混纤维膜的热稳定性、结晶性、力学性能及亲水性。结果表明加入PEG有效提高了共混纤维膜的热稳定性和结晶性,提高了共混纤维膜的拉伸强度、弹性模量和亲水性能。     

分级多孔壳聚糖/聚乳酸复合支架的制备及骨修复性能

为了仿生莲藕内部的贯穿大孔结构,以生物相容性好的壳聚糖(CS)作为基质材料,利用冰粒致孔、石蜡模具和冰模具成型3种成型方法制备了分级多孔CS支架材料,然后与力学强度较高的聚乳酸(PLLA)复合,制备网络互穿CS/PLLA复合支架。通过SEM、压缩强度测试和兔股骨髁骨缺损模型对CS/PLLA复合材料的形貌、力学强度和骨修复性能进行了表征。结果表明:利用冰模具制备的CS/PLLA复合支架能可控、批量制备,具有微米-毫米分级多孔结构,大孔孔径约为2mm,内部均匀分布着孔径约为60μm的贯穿微孔,并在微孔内形成密集的PLLA絮状网络结构。干态复合材料的压缩强度和模量分别比纯CS支架的提高了6倍和15倍。体内植入实验结果表明,CS/PLLA复合材料能够促进骨缺损的愈合,并随着新骨的形成,复合材料逐渐被降解吸收。     

聚己内酯/羟基磷灰石晶须复合多孔支架的研究

采用溶液浇铸法,以二氯甲烷作为溶剂,制备了聚己内酯/羟基磷灰石晶须(PCL/HAw)复合多孔支架,并进行了正交试验,综合分析了不同配方量的PCL和HAw对材料机械性能的影响。结果表明,可通过控制PCL的量来控制支架的力学性能,通过加入HAw提高支架的亲水性能,支架的接触角实验显示其接触角为81°;PCL的结晶度会随着HAw含量的增加而增强,复合多孔支架的抗拉强度为1.43M~9.21MPa,并在PCL与HAw的质量比为100∶3时达到最大;细胞毒性实验显示,PCL/HAw复合多孔支架细胞毒性为0,满足生物材料使用要求。     

SF/COL/PLCL和SF/COL/PLLA静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

以具有良好生物相容性、生物可降解性的聚乳酸-聚己内酯(PLCL)和聚左旋乳酸(PLLA)为原料,通过静电纺丝法,以70∶30为质量比的SF/COL分别和聚左旋乳酸、聚左旋乳酸-己内酯共混制备不同质量比的纳米纤维支架材料。采用X射线衍射、热重分析等方法对复合材料的理化性能进行表征并对其交联前后的性能进行探讨和比较。结果表明,SF/COL与高分子聚合物复合后其分子结构和热稳定性变化不明显,交联后复合纳米纤维支架β化程度、结晶度和热稳定性较交联前均有所增加,能形成稳定的分子构象,热稳定性有所提高,在组织工程中可为特定细胞提供结构支持,有望成为一种新型的组织工程支架材料。     

聚碳酸丁二醇酯的静电纺丝制备及细胞相容性

采用静电纺制备了聚碳酸丁二醇酯(PBC)纤维膜,研究了工艺条件对纤维膜形貌的影响及纤维膜的亲水性和细胞相容性。结果表明,溶剂对纤维膜形貌具有重要影响;在PBC质量分数为22%~28%,电压-距离比为20kV/20cm,湿度在20%~50%所制得的纤维膜具有良好的表面形貌;PBC纤维膜的亲水性优于聚己内酯(PCL);PBC纤维膜的细胞铺展和细胞增殖结果与PCL差异较小。     

静电纺丝制备壳聚糖/聚己内酯血管支架及表征

结合壳聚糖(CS)和聚己内酯(PCL)二者的优点, 以静电纺丝的方法制备了CS/PCL血管支架。采用SEM和电子万能试验机检测了该支架的结构和力学性能, 将内皮祖细胞(EPCs)与该支架膜复合培养, 评估了该血管支架维持细胞黏附、 繁殖和分化的能力。SEM结果显示: 通过静电纺丝可以得到多孔、 类似于天然细胞外基质的直径约400nm的纤维微结构; 当CS与PCL质量比为0.5时, 静电纺丝所制备的CS/PCL血管支架弹性最大形变达到31.64%, 应力-应变曲线显示其弹性变形能力较强; EPCs在CS/PCL血管支架黏附率可达95.1%, 荧光显微镜观察结果也显示了CS/PCL血管支架利于细胞黏附、 生长。      

静电纺SF/COL/PLLA和SF/COL/PLCL三维纳米纤维支架化学结构和浸润性对比研究

采用静电纺丝法,以丝素(SF)、胶原(COL)混合聚左旋乳酸(PLLA)和聚(左旋乳酸-己内酯)(PLCL),制备不同质量配比的SF/COL/PLLA和SF/COL/PLCL三维纳米纤维支架材料,采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析高分子聚合物对丝素、胶原结构的影响,测量接触角以检测其亲水性能。结果表明:高分子聚合物破坏丝素胶原之间形成的氢键,使以β折叠结构为主的SF变为以无规卷曲和α螺旋结构为主;当SF/COL与高聚物质量比为70∶30时,接触角θ90°,液体对三维纳米纤维支架材料的润湿性较好,且SF/COL/PLCL的亲水性比SF/COL/PLLA的亲水性更优。