基于纳米纤维素的三维组织工程支架多孔结构的调控与表征

本文将纳米纤维素(CNFs)与聚乙烯醇(PVA)混合,采用冷冻干燥方法制备了纳米纤维素三维多孔组织工程支架。探讨CNFs悬浮液浓度、PVA的相对分子质量、CNFs与PVA的质量比以及冷冻温度对支架孔隙率、孔径分布以及机械性能的影响。结果表明:CNFs/高相对分子质量PVA支架具有梯度分布、内部连通的孔结构,PVA形成大孔的孔壁,直径100-200 nm的CNFs束则在孔壁上桥接为类似于细胞外基质(ECM)中胶原骨架的网状结构;CNFs浓度为0.5%、CNFs与PVA的质量比为1∶2、冷冻温度为-80℃时,支架内部微丝丰富且网络结构较好;支架力学强度主要由PVA提供,支架的压缩模量随PVA用量的增加而增大,压缩模量在kPa数量级,与软骨组织的弹性模量相当,可通过改变PVA的添加量调节支架材料的力学性能。