玉米醇溶蛋白-聚丁二酸丁二醇酯復(fù)合納米纖維膜支架的研究.pdf

1、本文旨在改善靜電紡玉米醇溶蛋白(zein)納米纖維膜力學(xué)性能的不足,通過(guò)共混和同軸靜電紡絲制備出力學(xué)性能較好的zein/PBS(聚丁二酸丁二醇酯)復(fù)合納米纖維膜支架,通過(guò)生物學(xué)評(píng)價(jià)可以獲得具有良好細(xì)胞相容性的zein/PBS組織工程支架,以擴(kuò)大靜電紡玉米醇溶蛋白在組織工程支架材料領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　 首先通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備出zein和PBS不同共混比例的復(fù)合納米纖維膜,并對(duì)不同比例下所得復(fù)合纖維的形貌、結(jié)構(gòu)、熱性能、力學(xué)性能及親

2、水性進(jìn)行研究。結(jié)果表明,PBS的加入提高了zein的可紡性,隨著PBS共混質(zhì)量比的增加,纖維平均直徑增加,納米纖維膜的結(jié)晶性能逐漸變好,且整個(gè)納米纖維膜的熔融熱增加。力學(xué)性能測(cè)試表明,隨著PBS含量從25％增加到75％,復(fù)合納米纖維膜的最大拉伸強(qiáng)度和應(yīng)變逐漸增加,力學(xué)性能得到顯著改善。通過(guò)親水性實(shí)驗(yàn)得出,zein/PBS共混纖維膜的親水性得到明顯提高。
　　 為改善聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能以滿足不同組織工程支架的要求,將

3、多壁碳納米管(MWNTs)作為增強(qiáng)填料混合到PBS溶液中制備電紡MWNTs/PBS復(fù)合納米纖維膜。研究了不同含量的MWNTs對(duì)PBS纖維各項(xiàng)性能的影響。結(jié)果表明:MWNTs分散于PBS纖維中,MWNTs的添加使纖維平均直徑減小,熱穩(wěn)定性隨著隨MWNTs含量的增加而提高,透射電鏡和力學(xué)性能結(jié)果顯示當(dāng)PBS中MWNTS的含量為1.5％時(shí),MWNTs在PBS基體中分散良好,此時(shí)MWNTs/PBS復(fù)合納米纖維拉伸強(qiáng)度和應(yīng)變達(dá)到最大值。
　

4、　 通過(guò)同軸靜電紡絲法成功制備出zein-PBS皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維膜,探討芯層PBS含量、皮層zein含量、皮層紡絲流率對(duì)復(fù)合納米纖維膜形貌、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)皮層zein含量固定時(shí),芯層PBS濃度偏高或偏低均不利于同軸靜電紡絲過(guò)程的穩(wěn)定性,當(dāng)芯層PBS為6％時(shí),皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。固定芯層PBS濃度,纖維直徑隨著皮層紡絲液濃度的增加而變大,所得皮芯結(jié)構(gòu)靜電紡膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均增大。在皮芯

5、層紡絲速率均為0.006ml/min時(shí)能夠得到形貌均勻、皮芯結(jié)構(gòu)完整的復(fù)合納米纖維。當(dāng)芯層加入少量MWNTs,復(fù)合纖維整體直徑降低且纖維變得更加均勻,纖維膜的力學(xué)性能和熱性能均有提高。
　　 最后,通過(guò)體外小鼠成纖細(xì)胞(L929)培養(yǎng),對(duì)納米纖維支架進(jìn)行生物性能評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,細(xì)胞能夠很好地在靜電紡zein、zein/PBS、皮(zein)-芯(PBS)、皮(zein)-芯(PBS/MWNTs)結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維支架上生長(zhǎng)繁殖,其