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。     

多孔聚己内酯-壳聚糖复合支架材料的制备与表征

目的在于将壳聚糖(CS)和聚己内酯(PCL)二者的优点结合起来制备出多孔PCL-CS多孔复合支架材料,利用复合材料改善壳聚糖组分成型能力差、力学强度不高的缺点.制备方法是把壳聚糖和聚己内酯的混合溶液导入NaOH溶液中,适当速度搅拌.研究了不同含量样品的微结构、力学强度和孔隙率.结果表明:两种组分相互间混合很均匀,没有相分离发生,材料的孔隙来源有两个层次.材料的孔隙率随壳聚糖含量的增加而增加,抗压强度随之递减.     

纳米羟基磷灰石/聚己内酯复合生物活性多孔支架研究

采用水热法制备了纳米羟基磷灰石（n-HA）及其与聚己内酯（PCL）的复合材料. 用熔融浇铸/食盐微粒浸出法制备了孔径在200～400μｍ、大孔互相贯通的复合材料支架. 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,复合支架的孔隙率随致孔剂用量的增加而增加,而抗压强度随之而减小;支架的最大孔隙率可达86%,相应的抗压强度为2.4MPa. 成骨细胞在支架上的细胞粘附率和增殖随磷灰石含量增加而提高,复合材料明显高于单纯的PCL支架. 组织学观察显示,新生骨长入多孔支架和复合材料形成了直接的骨性结合. n-HA/PCL复合材料支架有很好的生物相容性和生物活性.     

温度对聚己内酯/壳聚糖复合支架的影响

采用相分离法制备聚己内酯／壳聚（PCL／CS）多孔复合支架,探索了制备温度对支架结晶度、形貌、结构组分和力学性能的影响。结果表明：升高温度有利于提高PCL的结晶度,在50℃时结晶度达到最大;升高温度有利于增加PCL／CS支架中CS的含量,并促进PCL与CS之间的相互作用;抗压性能测试表明PCL／CS复合支架材料的刚度和杨氏模量随着温度的升高而升高。     

浸没凝胶相分离法制备聚己内酯多孔支架

为了制备结构和性能满足骨组织工程支架要求的聚己内酯(PCL)多孔支架材料,采用浸没凝胶相分离法,以冰醋酸和丙酮为混合溶剂,水为凝固剂,壳聚糖(CS)颗粒为添加剂制得一系列PCL多孔支架。探讨了溶剂组成、PCL浓度、CS添加量对PCL多孔支架结构和性能的影响。结果表明:添加CS颗粒有利于形成多孔三维支架,随着CS含量的增加,孔隙率略微下降,抗压强度提高。随着PCL质量分数的增加,孔隙率明显下降,但抗压强度增大。当溶剂组成中丙酮含量为50 wt%~60 wt%,PCL质量分数不高于10 wt%时,通过改变CS用量,可制得孔隙率和力学性能满足骨组织工程要求的相互贯通的三维多孔支架材料。     

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。     

聚己内酯的应用研究进展

综述了聚己内酯的重要特性及在生物医药方面的研究进展,主要介绍了聚己内酯作为药物释放载体、组织工程支架材料等以及其他方面的应用研究.     

基于选择性激光烧结聚己内酯/蛋壳多孔支架的制备和表征

以聚己内酯(PCL)和鸡蛋壳粉末(ES)为原材料,采用选择性激光烧结技术制备纯PCL支架和PCL/ES混合材料支架。通过显微镜观察了支架形貌,测定了各组支架的孔隙率和压缩强度。结果表明ES的加入能使支架的压缩强度有所提高,但同时孔隙率稍有降低,填充速度为1380~1880 mm/min时PCL/ES支架能取得较高的孔隙率(80%)和压缩强度(8.28 MPa),达到松质骨的要求(孔隙率≥70%,压缩强度≥8.2 MPa);差示扫描量热分析和热重分析结果表明ES的加入改善了复合支架的结晶性能和热稳定性;对粉末和支架的X射线衍射和衰减全反射傅里叶变换红外光谱检测证实了ES的成分和选择性激光烧结工艺没有破坏原材料的分子官能团;用MTT比色法测定了支架毒性试验,结果表明PCL/ES复合支架无明显毒性且具有良好的生物相容性。因此,选择性激光烧结制备的PCL/ES支架具有很好的外形可塑性和空隙结构,其良好的力学性能和生物相容性使其有望在骨组织工程支架中得到应用。     

壳聚糖/聚己内酯-聚乳酸多孔支架制备和表征

为调控骨组织工程支架的力学性能和降解性能,采用相分离方法,以冰醋酸-水为共溶剂配制聚合物溶液,以NaOH溶液为凝固剂,以CS为添加剂制备壳聚糖(CS)/聚己内酯(PCL)-聚乳酸(PLA)三维多孔支架,研究了聚合物质量比对支架结构、形貌、孔隙率、力学性能和降解性能的影响。实验结果表明,CS和基体存在相互作用,CS有利于形成三维相互贯通的微孔结构,但CS的存在会使基体中各组分的熔点降低。随着PCL和PLA用量比例的改变,孔径范围和微孔形貌发生了一系列的变化。当PCL∶PLA为2∶4和3∶3时,所制备的支架孔隙率均大于90%,当进一步增大PCL质量比时,孔隙率迅速下降。抗压测试表明,所制备的支架弹性模量为0.8～8.0 MPa。降解性能分析表明,4周以后,当PCL∶PLA为3∶3时,质量损失率最大,达到5.94%。该分析表明采用相分离法,通过调节PCL和PLA的质量比可制备形貌、孔隙率、降解速率和力学性能满足要求的三维多孔支架材料,有望应用在软骨组织工程上。     

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。     

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。      

聚己内酯多级孔径支架的相分离/盐析复合工艺研究

采用相分离和盐析复合工艺,通过改变冷却温度、溶液浓度、溶剂/水比例、造孔剂用量等工艺制备聚己内酯多孔支架,通过扫描电镜观察支架形貌,采用压汞仪测量支架孔隙率及孔径,研究各工艺条件对支架多级孔径结构的影响.研究表明冷却温度-70℃、PCL溶液浓度10%、溶剂/水比例95/5、80%质量含量的粒径100～200μm NaCl造孔剂为最佳实验条件,可制备出具有100～350μm大孔、5～30μm小孔及＜10nm微孔的聚己内酯复合多级孔径支架,孔隙率高,连通性好,可应用于骨组织工程支架.     

具有复杂形状的聚ε-己内酯多孔支架的模压制备方法

通过聚ε-己内酯(PCL)支架的制备，尝试了一种制备具有复杂形状的组织工程三雏多孔支架的新方法一改进的模压／粒子浸出法，并对所得外耳状多孔支架的形态、孔结构和孔隙率进行了表征。模压针对聚ε-己内酯熔体和大量盐粒的混合物进行。该方法所得支架孔隙率高达90％以上。可望用于各种不同复杂形状的三雏多孔支架的制备。     

纳米羟基磷灰石／聚己内酯-壳聚糖复合多孔支架材料的制备与表征

结合纳米羟基磷灰石(n-HA)和聚合物的优点,采用溶液共混相分离制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料,并采用离心注浆填充新方法对支架材料进行增强,制备复合多孔支架材料。用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度对材料进行了表征。结果表明复合材料具有良好的界面结合;孔隙率分析表明材料具有60%~80%的孔隙率,符合骨组织工程对支架材料的要求;力学性能测试表明材料的压缩强度得到大幅度提高。     

聚硅氧烷/聚己内酯/环氧树脂复合体系的制备及性能

采用端硅氧烷基聚己内酯/聚硅氧烷混合物(PCL-TESi/PDMS-TESi)作为增韧剂和无机前驱物,通过与环氧树脂(EP)共混制得聚硅氧烷/聚己内酯/环氧树脂复合体系。利用扫描电镜(SEM)、X光电能谱(XPS)对复合体系进行了两相相容性分析和表面元素分析,并研究了体系的拉伸性能、耐热性和耐水性。结果表明:复合体系在固化过程中,Si元素在一定程度上向表面迁移富集;随着PCL-TESi/PDMS-TESi量的增加,两相形貌经历了"海岛"结构-IPN结构-"海岛"结构的变化;当复合体系中PCL-TESi/PDMS-TESi与EP质量比为5∶5时,断裂伸长率由0%提高到27%,抗拉强度基本不变,5%失重时的热分解温度从155.8℃提高到310.2℃,在50℃蒸馏水中浸泡7天后质量变化率小于1%。     

基于贻贝仿生化学改善聚己内酯纤维多孔支架的 细胞相容性

在组织工程领域,支架的表面化学性能对调控细胞的生长行为起着关键的作用。为进一步改善聚己内酯(PCL)纤维支架的细胞相容性,开发了一种基于贻贝仿生化学在PCL纤维支架表面接枝生物相容性大分子的方法。该方法主要包含多巴胺在PCL纤维的表面涂覆和自聚合,以及生物活性大分子精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)和肝素的引入。傅里叶变换红外光谱测试结果表明RGD和PDA被成功地引入到PCL纤维支架表面。扫描电镜形貌检测和水接触角测试结果表明该改性手段不仅增大了纤维支架的表面粗糙度并且改善了支架的表面润湿性能。血管内皮细胞在改性的支架表面表现出了良好的细胞黏附性和细胞存活性。这种不涉及任何有毒溶剂的改性方法在组织工程支架领域具有广阔的应用前景。     

聚己内酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备及对聚己内酯/淀粉的增容作用

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为反应单体,通过熔融接枝反应将GMA接枝到聚己内酯(PCL)上,制备了PCL-g-GMA。以PCL-g-GMA为增容剂,制备了PCL/淀粉/PCL-g-GMA共混物。扫描电镜表明,PCL/淀粉共混物界面粘接力差、淀粉出现团聚。然而加入PCL-g-GMA后,PCL/淀粉/PCL-g-GMA中淀粉分散变得均匀,且淀粉颗粒被PCL包裹,两相界面更加模糊。拉伸实验表明,加入PCL-g-GMA增容剂后,共混物的拉伸强度由(12.3±2.1)MPa增加到(17.0±3.2)MPa,拉伸模量由(4.2±1.8)GPa增加到(5.7±2.9)GPa.断裂伸长率由(210±16)%增加到(803±40)%。     

聚乳酸/聚己内酯复合发泡材料的制备及性能表征

选用聚己内酯(PCL)与聚乳酸(PLA)进行共混改性,经挤出、发泡制备出性能良好的PLA/PCL复合泡沫板材。经红外光谱分析、断口扫描电镜、力学性能测试及差示扫描量热分析分别探究了PCL含量对复合发泡材料发泡效果、力学性能及结晶性能的影响。结果表明,PCL的加入能有效改善复合发泡材料的发泡效果。当PCL含量为10%时,试样的综合性能最优,冲击强度、压缩强度分别达到了8.9kJ/m2,31MPa;平均泡孔直径则由未改性发泡体系的2.8mm降低至1.1mm;结晶度由12.68%上升到17.95%,得到了泡孔尺寸小,分布均匀,表面质量佳,综合力学性能优良的复合发泡材料。     

超临界CO_2诱导相分离制备聚己内酯三维多孔支架的实验研究

三维多孔支架在组织工程中有重要用途,采用超临界流体技术——超临界CO2诱导相分离工艺制备聚己内酯（PCL）三维多孔支架,研究其可行性及工艺条件对三维多孔支架孔结构及其尺寸的影响。采用自行设计的实验装置,改变初始浓度、CO2压力和温度等工艺参数制备出不同孔径的PCL三维多孔支架。通过扫描电镜观察支架形貌,利用Image-Pro-Plus软件分析支架的平均孔径与孔径分布。结果表明,利用超临界CO2诱导相分离工艺可以制备PCL三维多孔支架,支架的平均孔径在40～80μm之间,孔径分布较好;随着初始浓度的增大和温度的减小,支架的孔径减小;压力对孔径的影响不大。通过对超临界CO2/丙酮/PCL三元体系的相平衡热力学计算,对实验结果进行了定性解释。     

聚己内酯/蒙脱土/壳聚糖薄膜的制备及其应用

目的提高聚己内酯(PCL)薄膜对氧气和水蒸气的阻隔性,并应用于冷鲜肉的包装中,以延长冷鲜肉的货架期。方法通过正负电性吸引将带有负电性的蒙脱土混入带有正电性的壳聚糖中,并均匀地涂覆在具有负电性的PCL薄膜表面。分别用氧气透过率分析仪、水蒸气透过率分析仪、质构仪、傅里叶变换红外光谱仪,以及差示量热扫描仪测试复合薄膜的包装特性,并通过测试被包装冷鲜肉的pH值、汁液流失率和菌落总数等指标来确定货架期。结果随着蒙脱土和壳聚糖加入量的增加,复合薄膜的氧气透过率和水蒸气透过率降低,PCL/DK2/CS3的氧气透过率达到222 cm3/(m2·d),水蒸气透过率为22.3 g/(m2·d),断裂伸长率和屈服强度分别为589%和37.22 MPa。结论 PCL复合薄膜将冷鲜肉的保质期延长到23d。