殼聚糖-埃洛石納米管(HNTs)復合生物材料的結構性質研究.pdf

1、殼聚糖(CS,chitosan)是一種可生物降解的天然高分子,由于其生物官能性和相容性、血液相容性等優(yōu)良性能,在醫(yī)藥、食品、化工等諸多領域的應用研究取得了重大進展。但是由于自身的柔軟性和生物反應性不足等缺點,同時也限制了殼聚糖的應用。因此,為了提高殼聚糖的力學性能,有必要通過與其它材料復合來提高其性能。埃洛石納米管(HNTS),是一種具有一定長徑比的天然納米管狀粒子,它無毒無害,力學強度高,且具有良好的生物適應性。本課題研究的目的是,研

2、究殼聚糖-HNTs復合材料的結構性質,使其既具有良好的生物活性和生物相容性,又具有優(yōu)良的力學性能。
　　通過溶液共混-冷凍干燥法制備了殼聚糖-HNTs復合支架。光譜學和形態(tài)學分析,驗證了殼聚糖和HNTs之間的氫鍵作用和電荷吸引作用。相比于純的殼聚糖支架,復合支架具有顯著增強的壓縮強度,壓縮模量和熱穩(wěn)定性。但同時復合支架卻表現(xiàn)出較低的吸水性和較高的密度。掃描電鏡(SEM)觀測表明,所有的支架均有一個優(yōu)異的孔隙結構。NIH3T3-E1

3、小鼠成纖維細胞培養(yǎng)結果證明,復合支架具有良好的細胞相容性。結果說明,殼聚糖-HNTs復合支架在組織工程具有潛在的應用前景。
　　通過溶液共混-冷凍干燥法制備出了三維多孔的殼聚糖-HNTs復合海綿,并研究了復合海綿的形態(tài),力學性能,孔隙率,溶脹能力及其在PBS緩沖液中的降解行為。與純的殼聚糖海綿相比,復合海綿表現(xiàn)出類似的孔隙結構卻顯著增強的力學性能,并且復合海綿的彈性模量,壓縮強度,韌性同時得到提高。凝血實驗說明,HNTs能夠顯著增

4、加殼聚糖的凝血效率。成纖維細胞和血管內皮細胞的粘附及增殖實驗表明,復合海綿具有良好的細胞相容性。在體內評價中,SD大鼠的全層切除傷口實驗說明,復合海綿能夠加速傷口愈合,并且對再生上皮和膠原蛋白電位沉積有幫助。結果均說明,殼聚糖-HNTs復合海綿在燒傷創(chuàng)面,慢性傷口上具有潛在的應用價值。
　　通過固-液相分離法制備了殼聚糖納米中空膠囊。傅里葉變換紅外測試和X射線衍射結果表明,制備的殼聚糖膠囊與原料的結構基本相同。場發(fā)射掃描電鏡(FS

5、EM)和透射電鏡(TEM)觀測結果表明,膠囊為開口的中空球狀物,直徑為400-600nm,為納米級的膠囊。BET法證實膠囊具有較大的比表面積,為101.907m2/g。MTT結果顯示,當膠囊的濃度比較小時,對細胞的生長基本沒有影響,隨著材料的濃度升高,會對細胞的生長產生一定的毒性。最后,實驗結果顯示,膠囊對于姜黃素有一定的載藥性,并且載藥膠囊在PBS緩沖液中能夠達到緩慢釋放的效果。結果均表明,實驗制備的殼聚糖納米中空膠囊在載藥領域具有潛