電紡技術制備微結(jié)構(gòu)可控的明膠-殼聚糖-羥基磷灰石-氧化石墨烯復合纖維的研究.pdf

1、自然界中存在的硬組織（比如骨、牙齒等）具有多重復雜分級結(jié)構(gòu)，這種高度有序的微結(jié)構(gòu)賦予了硬組織獨特的近乎完美的綜合性能。受此啟發(fā)，制備出具有仿生天然硬組織微結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的生物材料具有十分重要的意義。電紡絲技術是一種利用聚合物的溶液在強電場作用下形成微米或納米尺度超細纖維的制備工藝，且電紡纖維的結(jié)構(gòu)與細胞外基質(zhì)相似，是目前制備納米纖維的有效方法之一。研究已證實，通過改變收集裝置的表面微觀結(jié)構(gòu)，可以對納米纖維的空間分布和排列方式進行有效控制

2、。本文采用靜電紡絲和圖案化模板來制備一種成分和結(jié)構(gòu)與骨組織相似的Gel/CS/HA/GO微結(jié)構(gòu)抗菌復合纖維。并探討Gel/CS/HA/GO復合纖維的電紡條件和最佳參數(shù)。對其形貌及性能進行表征分析。具體的研究內(nèi)容包括以下幾個部分：
　　（1）具有微結(jié)構(gòu)的Gel/CS二元復合纖維膜的制備及實驗條件優(yōu)化。研究結(jié)果表明，導電模板的圖案化對纖維的分布具有較大的影響，纖維按照模板圖案化進行分布和排列。Gel(800萬)=15％；CS(5萬)=

3、3%紡絲較佳。
　　（2）Gel/CS/HA三元復合纖維膜的制備及蛋白吸附考察。研究結(jié)果表明：①HA的尺寸為12μm，含量為3%時紡絲較佳。②在BSA溶液中，不同pH值時，隨著pH的增加，無序纖維和微結(jié)構(gòu)纖維對蛋白的吸附順序相似。在最大吸附量時略有差別。③初始濃度越大，初始吸附量越大，20min后達到平衡。④微結(jié)構(gòu)復合纖維而言，初始濃度越大在其表面蛋白的最大吸附量也增大。
　?。?）具有微結(jié)構(gòu)的Gel/CS/HA/GO四元復

4、合纖維膜的制備及性能考察。研究結(jié)果表明：①優(yōu)化實驗參數(shù)：電壓=15 kV，乙酸濃度=20%，Gel(800萬)=15%，CS(5萬)=3%，HA(12μm)=3%，GO=0.05%。②隨著BSA溶液的pH值的增加，無序纖維表面和微結(jié)構(gòu)纖維表面對BSA的吸附順序相似，但由于吸附蛋白的有效面積不同，導致材料表面對BSA的最大吸附量的pH值略有差別。③ BSA的初始濃度越大，纖維的初始吸附量越大，但都是在20 min后達到平衡。④加入GO后，

5、在pH=7.35條件下，由于BSA、Gel和GO都帶負電荷，四元復合纖維的蛋白吸附量大于三元的。
　?。?）微結(jié)構(gòu)Gel/CS/HA/GO四元復合纖維對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有較好的抗菌性。
　?。?）向Gel中添加聚合物CS和無機粒子都可以增強纖維膜的力學性能。由于微結(jié)構(gòu)復合纖維的各向異性，微結(jié)構(gòu)纖維膜的拉伸強度大于無序纖維的拉伸強度。
　　以上研究結(jié)果表明，本論文成功提出了一種制備 Gel/CS/HA/GO四