静电纺丝素／BMP-2支架在骨组织工程中的应用研究

丝素（SF）与骨形态形成蛋白（BMP-2）共混及添加纳米级羟基磷灰石（nHAP）后，通过静电纺丝制得纤维支架，培养人骨髓间质干细胞（心假巳）研究体外骨形成。BMP-2在静电纺丝过程中能保持生物活性。hMSCs在SF／PEO／BMP-2、SF／PEO／nHAP、SF／PEO／BMP-2／nHAP上于成骨介质中静态培养31天，对照组为SF／PEO及PEO浸出。结果表明静电纺丝素基支架能促进hMSCs向成骨生长和分化。相比对照组，含有BMP-2的支架促进钙沉积和骨样标志的转录水平，说明该支架是BMP-2的有效传输体系。X衍射分析表明，与对照组相比，SF／BMP-2中的沉积磷灰石结晶度高；nHAP微粒进入纤维支架并促进了骨组织的形成。同时含有BMP-2、nHAP的支架钙沉积最高并促进BMP-2转录水平。静电纺丝素基支架在骨组织工程中具有良好的应用前景，此外电纺丝微弱的水溶性过程给不稳定细胞因子的传输和其它成分进入该体系提供了条件。     

静电纺聚乙烯醇/壳聚糖复合纤维的制备

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为原料,使用静电纺丝设备制备复合纳米纤维膜,纺丝液中CS的质量百分数最大为1.3%。探究了纺丝工艺参数对静电纺PVA/CS纳米纤维膜形态结构的影响。结果表明,在一定范围内,静电纺PVA/CS复合纳米纤维的直径随纺丝电压的增大而减小,随着纺丝距离的增大而增大,随纺丝液流量的增加而增加。通过正交试验得到优化的纺丝工艺条件:纺丝电压21kv,纺丝距离14cm,纺丝液流量0.2mL/h,所纺纤维的平均直径为128nm,纤维直径CV值为28%。     

丝素/胶原蛋白共混纳米纤维的结构分析

采用桑蚕废丝制作再生丝素室温干燥膜,并以不同质量比例与水溶性胶原蛋白混合,溶解于质量分数为98%的甲酸中制得不同质量分数的纺丝液,选择一定的工艺参数进行静电纺丝。通过扫描电镜观察纳米纤维的外观形貌并计算纤维平均直径,采用红外光谱测定纳米纤维的微细结构。结果表明:纳米纤维的直径随着纺丝液质量分数和丝素与胶原蛋白共混质量比例的提高而增大;水溶性胶原蛋白与丝素之间有相互作用,纯丝素电纺纳米纤维结构以无规构象为主,含有少量β折叠,丝素/胶原蛋白共混纳米纤维β化程度提高。     

静电纺丝素-透明质酸共混纳米纤维形态结构研究

以甲酸为溶剂,采用静电纺丝方法制备丝素蛋白(SF)与不同相对分子质量的透明质酸(HA)共混纳米纤维,并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热分析(TG-DTA)研究了SF-HA共混纳米纤维非织造网的形态、结构和性能。结果表明:通过静电纺丝,丝素与低分子量的透明质酸共混纳米纤维直径在100 nm左右,纤维表面光滑,呈圆柱状;高分子量透明质酸的加入使得纤维形态变差,出现严重的粘连现象;透明质酸的加入未对丝素分子构象和结晶结构产生明显影响。     

溶剂对静电纺丝素纳米纤维结构特征的影响

将丝素蛋白分别溶解在甲酸和六氟异丙醇（HFIP）内，通过静电纺丝方法成功纺制丝素（SF）纳米非织造网。其中以甲酸为溶剂所纺纳米纤维的平均直径是80nm，并且直径分布呈单峰状，而以HFIP为溶剂的纳米纤维直径较粗为380nm。将SF纳米非织造网浸在甲醇水溶液中进行后处理，并通过红外光谱和^13C CP—MAS固体NMR谱研究非织造网的结构转变。以甲酸为溶剂制备的SF纳米纤维具有更多的肛折叠构象。甲醇水溶液是改变SF纳米纤维二级结构从无规卷曲到肛折叠结构转变的快速又有效的方法。目前的研究发现，通过使用不同溶剂可以控制丝素蛋白的尺寸和二级结构，从而将材料应用于生物医学方面，特别是组织工程方面。     

乙醇-水蒸气处理对静电纺蚕丝蛋白纳米纤维结构性能的影响

采用乙醇-水蒸气处理静电纺蚕丝蛋白(SF)纳米纤维,并通过扫描电子显微镜、红外光谱、X-射线衍射等分析研究了SF在乙醇蒸汽中的构象转变,探索了静电纺SF纳米纤维结构转变机理.微观形貌研究表明,水蒸气会导致SF纳米纤维直径增大并发生相互粘连.红外光谱和X-射线研究表明,SF纳米纤维在纯乙醇蒸汽中难以发生结构转变,在20％ ～ 80％乙醇中主要形成silkⅡ结构,在纯水蒸气中silkⅡ和silk Ⅰ结构并存;研究认为乙醇由于分子尺寸较大,因此处理时难以深入到SF纳米纤维内部,因此不会引起纳米纤维形态与结构变化,而水分子会渗入到SF纳米纤维内部引起纤维溶胀,同时促使乙醇分子进入纤维内部,加速SF结构发生转变.     

壳聚糖浓乙酸溶液的静电纺丝

以浓乙酸为溶剂制得壳聚糖纺丝液，通过静电纺丝法制得纳米纤维。纺制平均直径为130nm的均匀纳米纤维膜的最佳条件为：壳聚糖溶解于90％乙酸中制得7％的纺丝液，电场强度（场强）4kV／cm条件下进行静电纺丝。形成壳聚糖纳米纤维的前提是乙酸浓度高于30％，但当乙酸浓度高于90％时，壳聚糖的溶剂量达不到可纺性的粘度。当壳聚糖的分子量为106，000g／mol时才能制得不含珠状物的纳米纤维，而用30，000g／mol的低分子量或398，000g／mol的高分子量均不能形成纳米纤维。随场强的增大，纤维的平均直径及其分布范围均变小，当场强大于5kV／cm时，出现更多的珠状物。     

静电纺SF/PEG共混纳米纤维的形态结构与热性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,通过静电纺丝制得不同比例的丝素/聚乙二醇(SF/PEG)共混纤维,并通过SEM、FT-IR、XRD、DSC,研究其形态特征、分子结构和热性能.结果表明,共混纤维直径在250～700 nm,且随PEG含量的增大而变细;低分子量PEG的加入影响了SF的二级结构;共混纤维中存在2个相分离的结晶...     

“三明治”结构聚乙烯醇/壳聚糖/海藻酸钠纳米纤维医用敷料

选用聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)、海藻酸钠(SA)为原料,通过静电纺丝和交联处理组合工艺制备"三明治"结构PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)表征PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜形貌结构,综合评价医用敷料溶胀率和失重率,考察其在伤口愈合领域的应用性能。其中,PVA/CS静电纺纳米纤维膜纤维平均直径为(488±201)nm,PVA/SA静电纺纳米纤维膜纤维平均直径为(534±265)nm,所制备的"三明治"结构PVA/CS/SA静电纺纳米纤维膜平均溶胀率为296.5%,平均失重率为74.3%。     

乙醇-水蒸气处理对静电纺蚕丝蛋白纳米纤维结构性能的影响

采用乙醇-水蒸气处理静电纺蚕丝蛋白(SF)纳米纤维,并通过扫描电子显微镜、红外光谱、X-射线衍射等分析研究了SF在乙醇蒸汽中的构象转变,探索了静电纺SF纳米纤维结构转变机理。微观形貌研究表明,水蒸气会导致SF纳米纤维直径增大并发生相互粘连。红外光谱和X-射线研究表明,SF纳米纤维在纯乙醇蒸汽中难以发生结构转变,在20%～80%乙醇中主要形成silkⅡ结构,在纯水蒸气中silkⅡ和silkⅠ结构并存;研究认为乙醇由于分子尺寸较大,因此处理时难以深入到SF纳米纤维内部,因此不会引起纳米纤维形态与结构变化,而水分子会渗入到SF纳米纤维内部引起纤维溶胀,同时促使乙醇分子进入纤维内部,加速SF结构发生转变。     

丝素与明胶共混静电纺丝

 丝素和明胶以不同质量比共混于甲酸溶剂,将此纺丝液进行静电纺丝,并用扫描电镜观察其形态结构,分析探讨了工艺参数对其形貌和直径的影响,并与相同工艺条件下的纯丝素纳米纤维进行比较。结果表明:在丝素与明胶质量比为70∶30,纺丝液质量分数为11%,极距为13 cm,电压为22 kV的工艺条件下,静电纺纤维平均直径为83.9 nm,纤维直径分布均匀。用明胶共混不仅有利于克服低质量分数丝素纺丝液静电纺丝中出现的珠状物和断头多等问题,而且有望应用于生物组织工程中。     

PANI-DBSA对静电纺PAN纳米纤维直径的影响

在聚丙烯腈（PAN）溶液中加入不同十二烷基苯磺酸（DBSA）掺杂浓度的PANI-DBSA,将此共混体系进行静电纺丝制备纳米纤维。表征两聚合物的相容性,测试了DBSA浓度对对纺丝液导电率的影响,分析DBSA浓度对纳米纤维直径及直径分布的影响。结果表明,PANI-DBSA的氨基与PAN共聚物中的羰基之间存在氢键相互作用,使得聚合物具有良好的相容性,随着DBSA浓度的增加,共混纺丝液的电导率增大,同时纳米纤维的直径逐渐减小,纤维直径的离散度也逐渐减小,在DBSA浓度为1.1mol/L时,纤维的平均直径最小,为116nm。     

静电纺聚砜酰胺纳米纤维的制备与性能表征*

利用自制的静电纺丝装置制备了一系列聚砜酰胺（ PSA）纳米纤维,并探讨了PSA纺丝液固含量、纺丝电压及纺丝距离对PSA纤维形态结构、结晶性能和热性能的影响。试验结果表明：当纺丝液固含量为12％（质量分数）、纺丝电压为28 kV和纺丝距离为15 cm时,可制得直径小于100 nm的PSA纳米纤维;纺丝液固含量、纺丝电压及纺丝距离对纤维结晶性能及热性能均有一定的影响,其中纺丝距离对两种性能的影响较为复杂。     

静电纺聚氨酯纳米纤维非织造布的制备

研究了聚氨酯在几种常见有机溶剂中的溶解性能,寻求静电纺丝最佳溶剂及配比,并采用静电纺丝法制备纳米级聚氨酯纤维膜。通过改变共混溶剂的质量比、纺丝液的浓度、纺丝电压、挤出速度和接收距离,借助扫描电子显微镜测量纤维的直径,分析了各因素对纤维形貌结构的影响。结果表明:DMF/THF共混溶剂配比为1:3时,聚氨酯纺丝液静电纺丝效果佳;在纺丝液浓度8%～12%、纺丝电压12～30kV、接收距离10～30cm范围内,能纺制出纤维直径分布在800～1500nm之间的聚氨酯纳米纤维非织造布。     

静电纺高效防尘复合滤料的制备及其性能

为获得无毒无害高效防尘口罩的过滤材料,采用静电纺丝技术制备直径为（0.088±0.01）μm的锦纶6∕ 壳聚糖（PA6/CS）共混纳米纤维,与丙纶熔喷非织造布复合形成高效防尘复合滤料,研究了静电纺丝时间对复合滤料表面形貌、孔径及其分布、过滤性能和透气透湿性能的影响。结果表明,静电纺（PA6/CS）纳米纤维层可显著提高丙纶熔喷非织造布的过滤效率,静电纺丝 90 min 后复合滤料对 NaCl 气溶胶的过滤效率达到99%以上,明显高于丙纶熔喷非织造布的过滤效率（29%）,但是随着静电纺丝时间的延长,复合滤料的孔径、过滤阻力和透气性能明显下降,而透湿性能变化不明显。     

含银纳料微粒的静电纺聚丙烯腈纳料纤维毡的制备

采用静电纺丝制得含有银纳米微粒的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡，其中的银纳米微粒通过在N2H5OH水溶液中就地还原出银离子而得到。用UV吸收光谱，透射电子显微镜（TEM）和表面增强拉曼散射（SERS）光谱研究这种Ag／PAN纳米复合纤维毡。结果表明，银纳米微粒的平均直径为10nm，它们均匀分散在PAN纳米纤维中，PAN中含有银纳米微粒后结构有所改变。     

聚乙烯醇/海藻酸钠共混液的静电纺丝

由于纯海藻酸钠难以用于静电纺丝,研究了聚乙烯醇（PVA）与海藻酸钠共混溶液的静电纺丝工艺。将8％的PVA水溶液与2％的海藻酸钠水溶液分别以体积比9：1、8：2、7：2,6：4、5：5的比例混合。结果表明：共混溶液体积比为6：4时纺丝效果较好,纤维膜成形良好,直径分布均匀,为80—110nm。经氯化钙交联后,纤维膜抗水解能力、断裂伸长和断裂强力提高,断裂强力增加了98．5％,断裂伸长提高了104．3％。     

丝素蛋白/醋酸纤维素共混纤维毡的制备与表征

将不同质量比的丝素蛋白（SF）/醋酸纤维素（CA）溶于甲酸中,配置成共混溶液进行静电纺丝,得到SF/CA共混纤维毡。利用SEM、XRD对其结构进行测试表征。结果表明：SF中添加少量CA(<10%),SF的可纺性显著提高,添加10%CA时,可纺性最好,所得共混电纺纤维细且均匀,直径为50～300nm;CA添加量大于30% 时,可纺性恶化,出现大量的珠状物,且纤维粘连、不连续,形成树枝状结构。XRD分析表明,添加少量CA(<10%)能诱导SF分子构象由无规卷曲向β折叠转变,但CA添加量大于30%时,SF与CA两者分相。     

豌豆分离蛋白-普鲁兰多糖共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌的研究

为制备基于天然聚合物(蛋白质、多糖)静电纺丝纳米纤维,本文将豌豆分离蛋白和普鲁兰多糖以质量比1:1混合制备共混溶液,研究共混溶液的浓度(10.0%~25.0%,w/v)对共混溶液性质及静电纺丝纳米纤维形貌结构的影响。通过测定共混溶液的性质(包括pH、表面张力、电导率以及表观粘度)以及静电纺丝纳米纤维的微观结构,来确定最佳的共混溶液浓度。结果表明,不同浓度的共混溶液pH基本维持中性范围内,表面张力在37~47 mN/m范围内波动,随着共混溶液浓度的增加,其电导率显著降低(P<0.05),而且表观粘度显著增加(P<0.05)。与此同时,当共混液浓度大于20.0%时,才开始形成静电纺丝纳米纤维,其中以22.5%和25.0%的共混液制备出的静电纺丝纳米纤维具有形貌良好和直径均匀的特征。     

静电纺丝素/壳聚糖纳米纤维的研究

以质量分数为98％的甲酸为溶剂．丝素和壳聚糖以不同质量分数及比例共混制备纺丝液进行静电纺丝,并用扫描电镜观察其形态结构。结果表明：与丝素和壳聚糖溶液质量比为70／30．两者质量分数分别为13%～17％和3%～5%时,都能获得连续纤维;当丝素和壳聚糖溶液质量分数分别为17％和4%,两者质量比高于50/50时．均能静电纺得连续纤维,纤维直径随壳聚糖含量的增加而减小．减小质量比低于50／50时,制成的纳米纤维中含有壳聚糖颗粒。采用红外光谱法测定了丝素,壳聚糖纳米纤维的结构,结果表明：壳聚糖与丝素之间有相互作用,经乙醇处理促进了丝素构象转变为β结构。