Cs-Gel-HA-MWCNTs導電支架的制備及生物相容性評價.pdf

1、組織工程支架具有多孔結構，可以為細胞提供生長空間，利于細胞間的信息傳遞及營養(yǎng)運輸，能夠?qū)崿F(xiàn)細胞的體外擴增，因此組織工程可以作為實現(xiàn)神經(jīng)組織再生和修復的一種重要手段。多壁碳納米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)具有機械強度大、電導率高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異的性質(zhì)，將其與天然生物材料結合制備復合支架，可以保證支架在具有良好的生物相容性的同時提高其機械強度及導電能力。本研究在殼聚糖/明膠/透明質(zhì)酸(c

2、hitosan/gelatin/hyaluronic acid, Cs/Gel/HA)復合支架的基礎上引入MWCNTs，采用冷凍干燥的方法制備Cs/Gel/HA/MWCNTs導電支架，研究了MWCNTs加入量及化學修飾改性對支架理化性能和生物相容性的影響，選擇改性后 MWCNTs(modified MWCNTs, mMWCNTs)含量為6%的導電支架用于神經(jīng)干細胞(neural stem cells, NSCs)的培養(yǎng)，考察其對NSCs

3、粘附及增殖的影響。
　　本研究首先對 MWCNTs進行了表面化學改性，并考察了反應時間及反應溫度對MWCNTs電導率的影響，根據(jù)電導率測試結果，選擇反應時間為2 h，反應溫度為80℃條件下改性的 MWCNTs用于后續(xù)實驗研究。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)及拉曼光譜(Raman)檢測顯示，mMWCNTs表面接枝上了羧基，Raman光譜峰位置未發(fā)生變化，但R值增加0.93倍，表明化學修飾使MWCNTs混亂度增加。分散性檢測結果顯示，

4、化學修飾能夠提高 MWCNTs分散性。形態(tài)學觀察及死活染色結果表明，PC12細胞能夠在MWCNTs上生長，且mMWCNTs利于突觸伸長，但還需進一步提高其生物相容性。
　　之后使用 MWCNTs及 mMWCNTs制備了 Cs/Gel/HA/MWCNTs和Cs/Gel/HA/mMWCNTs導電支架，并對支架的性能進行了研究。掃描電子顯微鏡(SEM)及孔隙率、孔徑和溶脹率測試結果表明，支架具有多孔結構，孔隙率為83.74-96.94%

5、，孔徑為93.93-131.77μm，能夠滿足細胞生長要求。mMWCNTs的加入能夠提高支架的電導率和機械強度，最大可分別提高40.36%，和6.33倍。對支架的生物相容性考察發(fā)現(xiàn)，Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs支架在各組支架中具有更高的細胞活力，是對照組的118.12±2.71%，且細胞粘附率與Cs/Gel/HA/10%mMWCNTs支架相比無顯著性差異。綜合電導率及機械強度測試結果，選取Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs