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。     

SF/COL/PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

采用静电纺丝法以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将质量比为70∶30的SF/COL(丝素/胶原)和PLLC(聚左旋乳酸己内酯)共混制备质量比为0∶100,30∶70,50∶50,70∶30,100∶0的8%SF/COL/PLCL的三维纳米纤维支架,25%戊二醛蒸汽交联48h后检测各组比例支架材料的理化性能及生物性能。扫描电镜显示纳米纤维形貌良好,均为纳米级别;X射线衍射结果显示交联后材料结晶度增强,SilkⅠ构象由α-折叠形成稳定的β-折叠;材料交联后为疏水性,PLCL的加入明显改善材料的亲水性能;热稳定性随着PLCL浓度的增加也愈加稳定,交联后尤其明显。细胞培养实验证明,随着培养时间延长,细胞在不同比例的支架上粘附、铺展和增殖均良好,但hPDLSCs与配比为30∶70的SF/COL/PLCL支架复合后增殖速率最快。     

SF/COL/PLLA静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

基于PLLA(左旋聚乳酸)的优异性能,以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂采用静电纺丝法制备质量比为0∶100,30∶70,50∶50,70∶30和100∶0的8%SF/COL/PLLA共混纳米纤维支架,并用浓度为25%戊二醛蒸汽交联48h,通过扫描电镜、X射线衍射、热重分析仪、接触角检测仪对共混材料交联前后的理化性能进行表征。结果表明纳米纤维直径均一,分布均匀;交联后SilkI形成稳定的β折叠,结晶度增强,且交联后材料结晶度明显较交联前增强;热稳定性也随着PLLA浓度的增加愈加稳定。交联后的材料接触角均大于90°表明材料为疏水性,PLLA的加入降低了材料的亲水性能。复合人牙周膜干细胞和材料培养,分析材料的生物学性能,结果证明细胞培养5,7和9d时,细胞在不同比例的支架上粘附、铺展和增殖均良好,但细胞与质量比为30∶70的SF/COL/PLCL纤维膜复合生长最好。     

静电纺丝素/胶原/聚(左旋乳酸-己内酯)三维纳米纤维支架及细胞相容性研究

采用静电纺丝技术,以丝素(SF)胶原(COL)混合聚(左旋乳酸-己内酯)(PLCL)制备不同配比的三维纳米纤维支架材料,表征其理化性能并检测细胞相容性,旨为牙周组织工程提供一种新型支架材料。采用扫描电镜(SEM),傅里叶红外光谱(FTIR),接触角等方法表征其理化性能;接种牙周膜干细胞(PDLSCs)检测其细胞生物相容性。结果表明:SF/COL/PLCL纤维形貌良好,直径随PLCL含量的增加而变大;SF/COL对PLCL的结构几乎没有影响,但PLCL会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PLCL质量比为50:50时,三维纳米纤维支架材料的亲水性能良好,牙周膜干细胞(PDLSCs)在纤维表面粘附稳定,增殖活性良好,表明该支架材料细胞生物相容性好,在生物医学领域具有很大的应用潜力。     

静电纺丝素/聚左旋乳酸复合纳米纤维膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术成功制备丝素(SF)/聚左旋乳酸(PLLA)复合纳米纤维膜,对其理化性能进行研究。本实验以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将SF与PLLA按100∶0、70∶30、50∶50、30∶70、0∶100的质量比共混进行电纺,制备的5种材料用戊二醛(GTA)蒸汽交联48h。通过扫描电镜(SEM)、拉伸性能测试、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和亲水角等方法对其理化性能进行表征。结果显示制备的SF/PLLA复合纳米纤维平均直径在162~680nm之间,并随着PLLA含量的增加而增加;交联后纤维虽有溶胀,但仍然保持了纤维形貌;SF/PLLA复合纳米纤维膜的力学性能、结晶度、热稳定性和疏水性较纯SF明显提高,且随着PLLA含量的增加而增加,有望成为一种新型的组织工程支架材料。     

左旋聚乳酸-聚己内酯-醋酸纤维素三维微-纳米复合纤维多孔支架材料的制备与生物矿化活性

3D纳米纤维多孔支架作为骨组织工程支架材料具有很好的发展前景。在无其它任何添加剂条件下,通过低温相分离方法制备了左旋聚乳酸-聚己内酯-醋酸纤维素（PCL-CA-PLLA）三维微-纳米复合纤维多孔支架材料。采用SEM分析聚合物比例、淬火时间、聚合物浓度和淬火温度等条件对纤维支架材料形貌影响。PCL-CA-PLLA（1∶1∶8）的直径为（276±121） nm,该直径与细胞外基质的尺寸大小（50～500 nm）相当,孔隙率和比表面积分别为95.12%和54.18 m²/g。说明PCL-CA-PLLA三维微-纳米复合纤维多孔支架材料为高孔隙率和大比表面积的三维多孔材料。与纯PLLA纤维支架材料相比,PCL-CA-PLLA三维微-纳米复合纤维多孔支架材料的机械强度有所提高,亲水性有所改善。PCL-CA-PLLA三维微-纳米复合纤维有望成为理想的组织工程支架材料。     

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...     

纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维的制备及表征

通过静电纺丝法制备出纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维,利用扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维形貌和结构进行表征,并进行了拉伸测试。结果表明,随着超细纤维中羟基磷灰石含量的增加,纤维的直径逐渐降低,纤维中聚己内酯的结晶逐渐变差。相比于丝素蛋白/聚己内酯超细纤维,含有质量比为30%羟基磷灰石的复合超细纤维仍具有较好的力学性能。体外小鼠成纤维细胞(L929)培养表明,纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维对细胞没有毒性。     

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。     

静电纺丝天然-人工合成聚合物复合纳米纤维及其对细胞黏附、增殖和迁移的影响

生物材料组成成分对细胞生物功能有不同的影响。利用静电纺丝技术制备了基于聚己内酯(PCL,polycaprolactone)的不同天然蛋白、多糖(丝素蛋白(SF,silk fibroin)、透明质酸(HA,hyaluronicacid))的混合组分纳米纤维,采用了扫描电镜和接触角对纳米纤维进行基础表征。同时,进一步考察了纳米纤维作为组织工程支架的可行性。研究结果表明SF组分能增加材料的可纺性,有利于细胞的前期黏附,并能够促进细胞增殖。HA组分可以改善材料的亲水性,增加细胞伪足并促进细胞迁移。重要的是,PCL/SF/HA纳米纤维能同时结合SF和HA的优点,有望在组织工程领域得到应用。     

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。     

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。     

聚己内酯降解速率的调控及改性的研究进展

组织工程学的兴起使聚己内酯成为研究的热点。聚己内酯因优越的性能成为组织工程中支架材料的热门选择。然而,聚己内酯的降解速率过慢,需要3~4年,而应用于牙槽骨再生的支架材料的理想目标是在5~6个月内完全降解,这大大限制了聚己内酯的临床应用。针对聚己内酯降解速率的调控方法进行了梳理,包括与不同的材料共混改性、表面处理等方法,并对聚己内酯作为组织工程支架材料的未来进行了展望。     

多壁碳纳米管接枝聚己内酯对聚左旋乳酸结晶行为和热稳定性的影响

通过羟基化多壁碳纳米管（MWCNTs-OH）引发ε-己内酯（ε-CL）开环聚合制备了聚己内酯（PCL）链接枝的MWCNTs-OH（MWCNTs-OH-g-PCL）。利用溶液共混获得具有不同MWCNTs-OH-g-PCL含量的MWCNTs-OH-g-PCL/聚左旋乳酸（PLLA）复合材料。通过FTIR测试发现,MWCNTs-OH-g-PCL在1 720 cm-1附近出现PCL中的羰基（C=O）伸缩振动峰,表明接枝产物合成成功。通过DSC、偏光显微镜（POM）和TGA观察研究了MWCNTs-OH-g-PCL的加入对PLLA均聚物结晶行为和热稳定性的影响。结果表明,由于MWCNTs-OH-g-PCL的异质成核作用及PCL的增塑作用,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的结晶度和最佳等温结晶温度增大。MWCNTs-OH-g-PCL中PCL的接枝量为66%,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的分解温度提高了约30℃。      

凹凸棒石/Ⅰ型胶原/聚己内酯复合支架材料的制备与表征

利用溶液浇铸-粒子滤沥法制备不同ATP含量(质量分数为0%、10%、30%)的凹凸棒石/Ⅰ型胶原/聚己内酯(ATP/ColⅠ/PCL)复合材料。通过SEM、FT-IR、孔隙率、吸水膨胀率、三点弯曲和压缩实验对材料进行结构表征和性能评价。利用细胞和动物皮下埋植实验评价生物相容性。结果显示:支架材料为多孔结构,复合ATP后,材料表面粗糙。30%ATP材料的孔隙率、吸水膨胀率与0%、10%ATP相比显著降低,而最大弯曲应力和压缩应力显著增强(P0.05)。SEM结果显示30%ATP材料表面细胞呈梭形黏附生长;30%ATP材料植入SD大鼠皮下21d后,材料孔隙中有大量非炎性细胞侵润且形成组织,与0%、10%ATP材料相比,材料仅有极少部分降解。凹凸棒石/Ⅰ型胶原/聚己内酯复合支架材料具有多孔性、较强的力学性能、良好的理化性能和生物相容性,有望成为一种理想的骨组织工程支架材料。     

皮/芯结构丝素/聚己内酯超细纤维的包覆率调控及性能

本实验分别采用六氟异丙醇(HFIP)、HFIP-甲酸(体积比 8∶2)以及HFIP-二氯甲烷(体积比 8∶2)作为聚己内酯(PCL)的溶剂,采用HFIP作为丝素(SF)的溶剂,利用同轴静电纺丝技术制备皮/芯结构的SF/PCL(C-SF/PCL)纤维。透射电子显微镜的测试结果显示,所制备的纤维网中具有C-SF/PCL纤维。X射线能谱仪的分析结果表明,当芯层PCL采用HFIP-二氯甲烷(体积比 8∶2)作为溶剂时,纤维网中含有较多的C-SF/PCL纤维。拉伸测试结果表明,C-SF/PCL纤维网的拉伸断裂强度和断裂伸长率都较纯SF纤维网有明显提高。以纤维网作为支架培养EA.hy926细胞,结果表明,C-SF/PCL纤维网和SF纤维网相似,细胞都能良好黏附和增殖。以上研究结果说明,C-SF/PCL纤维网可能有潜力应用于血管组织工程支架。     

纳米羟基磷灰石/聚合物多孔复合支架材料

为提高骨组织工程支架材料的力学性能,改善其生物活性,综合天然与合成高分子的优点,采用溶液共混相分离法制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料, 并进一步采用离心注浆法填充具有生物活性的纳米羟基磷灰石(HA)-聚乙烯醇(PVA)复合浆料, 制备了n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料, 改善了PCL-CS支架材料力学性能。采用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度试验对材料进行了表征。结果表明, PCL-CS支架材料的内部具有蜂窝状的相互贯通的孔隙结构,孔隙率可以达到60%～80%。CS含量越大,孔隙率越大,而抗压强度越小。填充后的n-HA-PVA/PCL-CS复合多孔支架材料,孔隙率有所下降,但仍大于60%,而其弹性模量可提高至25.71 MPa。      

电纺丝聚乳酸纤维支架的制备及其细胞相容性研究

静电纺丝法制备的聚(D,L-乳酸)超细纤维具有孔隙率高、孔径/结构可调、生物相容性良好等特点,已成为组织工程支架材料研究的热点。探讨了纺丝溶液浓度、流量、电压、干燥方式等影响聚(D,L-乳酸)纤维支架形貌的因素,确定了最佳工艺参数为纺丝溶液浓度为0.20g/mL,流速为0.8mL/h,电压为12kV,经真空冷冻干燥,可获得分布比较均匀,直径大多为500～900nm的聚乳酸纤维。体外细胞形貌观察表明聚(D,L-乳酸)纤维支架具有良好的细胞相容性。     

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。     

乳酸接枝纳米二氧化钛/聚乳酸复合物的制备

将乳酸低聚物接枝到纳米二氧化钛(TiO_2)的表面,获得接枝改性二氧化钛(g-TiO_2),采用溶液共混的方法制备出聚左旋乳酸(PLLA)和g-TiO_2复合物。通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、紫外-可见吸收光谱仪和动态力学分析仪等技术系统研究了g-TiO_2的加入对PLLA结构和性能的影响。结果表明,在辛酸亚锡做催化剂的条件下,乳酸低聚物可接枝到纳米TiO_2的表面,接枝率为6.5%。TiO_2经过表面接枝改性后,在乙醇分散体系中团聚粒子的平均粒径由93 nm降低为58 nm。在质量分数低于1.5%时,g-TiO_2在PLLA中的分散性显著提升,可均匀分散在基体中。g-TiO_2的加入可提高PLLA的结晶速率和结晶度,同时可改善PLLA的抗紫外性能和储能模量。