靜電紡絲制備PVDF-g-PNIPAAm溫敏納米纖維及其在細(xì)胞培養(yǎng)與收獲上的應(yīng)用.pdf

1、通過(guò)胰酶消化作用對(duì)貼壁型細(xì)胞進(jìn)行收獲一直以來(lái)都是主要的細(xì)胞收獲方式，但是胰蛋白酶會(huì)破壞細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，從而導(dǎo)致細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能完整性遭到破壞。而通過(guò)在溫敏材料上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，然后利用降低溫度使細(xì)胞自動(dòng)脫附下來(lái)，能使細(xì)胞外基質(zhì)得以完整保存，具有優(yōu)越性。聚N-異丙基丙烯酰胺(Poly(N-isopropyl acrylamide)，PNIPAAm)作為一種應(yīng)用廣泛的溫敏高分子材料，具備接近人體體溫的最低臨界溶解溫度(lower critic

2、al solution temperature，LCST)。細(xì)胞的正常培養(yǎng)溫度高于LCST，PNIPAAm表現(xiàn)出疏水性，適合細(xì)胞的粘附和生長(zhǎng)，當(dāng)降溫到LCST以下后，PNIPAAm又呈現(xiàn)親水性，不再適合細(xì)胞的粘附，細(xì)胞能自動(dòng)脫落下來(lái)。聚偏氟乙烯(Polyvinylidenefluoride，PVDF)是一種良好的基底材料，將PNIPAAm接枝到其分子鏈上，可以對(duì)PNIPAAm的機(jī)械性、可紡性等起到一定的改善作用。納米纖維結(jié)構(gòu)可模擬細(xì)胞外

3、基質(zhì)，利于細(xì)胞的粘附生長(zhǎng)。利用靜電紡絲技術(shù)將溫敏聚合物制成納米纖維結(jié)構(gòu)，細(xì)胞在其表面培養(yǎng)，可以達(dá)到良好的粘附生長(zhǎng)效果，再利用降溫脫附法，就能收獲大量所需細(xì)胞。
　　本文利用堿處理法對(duì)PVDF粉體材料進(jìn)行改性，得到了含有碳碳雙鍵(C=C)或三鍵（C≡C）的新型聚合物。再以偶氮二異丁腈（2-azobisisob utyro nitrile，AIBN）為引發(fā)劑，通過(guò)改變NIPAAm單體與堿處理PVDF質(zhì)量比的自由基聚合反應(yīng)，制備了一系列

4、不同接枝率的PVDF-g-PNIPAAm的新型溫敏聚合物。再通過(guò)傅里葉變換紅外光譜和核磁共振氫譜對(duì)其進(jìn)行表征，確定PNIPAAm接枝成功，同時(shí)計(jì)算各接枝率。最后利用靜電紡絲技術(shù)，在摸索得到的電紡PVDF的較佳參數(shù)條件(接收距離15cm，紡絲電壓15kv，溶劑N，N-二甲基甲酰胺(DMF)與丙酮體積比8∶2，紡絲液濃度12wt％）下，對(duì)這一系列不同接枝率的PVDF-g-PNIPAAm溫敏聚合物進(jìn)行電紡，得到不同的PVDF-g-PIPAAm

5、納米纖維膜M21、M43、M11及M45。通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察各纖維膜形貌，發(fā)現(xiàn)PNIPAAm的接枝對(duì)PVDF的可紡性產(chǎn)生了影響，接枝率越高，PVDF-g-PNIPAAm聚合物的可紡性越差。PVDF及PVDF-g-PNIPAAm的傅里葉變換紅外光譜表明靜電紡絲不會(huì)改變溫敏聚合物的結(jié)構(gòu)。不同溫度下不同溫敏膜表面的靜態(tài)水接觸角測(cè)試結(jié)果表明，不同接枝率的PVDF-g-PNIPAAm纖維膜都具備溫敏性，且隨著PNIPAAm接枝率的增大，溫度變

6、化其表面產(chǎn)生的親疏水性轉(zhuǎn)變就越明顯。
　　將PC12細(xì)胞接種到MPVDF、M21、M43及M11表面進(jìn)行細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，考察了不同纖維膜表面上細(xì)胞的粘附、增殖及生長(zhǎng)情況，同時(shí)對(duì)比了不同溫敏膜表面降溫脫附法細(xì)胞收獲情況，并將M11上收獲的細(xì)胞與胰酶消化法收獲的細(xì)胞進(jìn)行了對(duì)比。培養(yǎng)觀察三天，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞能在各個(gè)纖維膜表面良好的粘附生長(zhǎng)。細(xì)胞死活熒光染色圖片顯示各個(gè)纖維膜上細(xì)胞均有較高活性，表明實(shí)驗(yàn)所制備的各溫敏纖維膜均具有良好的生物相容性。MT