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1、靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)廣泛用于各個(gè)研究領(lǐng)域,由于其得到的纖維具有比表面積大、高孔隙率及可以獲得直徑為納米級(jí)的纖維等優(yōu)點(diǎn),被應(yīng)用到組織工程領(lǐng)域,利用該方法制備的支架材料能夠模擬細(xì)胞外基質(zhì)的纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
本論文利用靜電紡絲技術(shù)制備了不同比例的聚乳酸/明膠復(fù)合纖維膜,通過親疏水性、SEM、TEM、XPS、降解實(shí)驗(yàn)和溶出實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)聚乳酸和明膠質(zhì)量比為1:1和1:3時(shí),復(fù)合纖維膜的接觸角均為0°,而純明膠的則為42°左右,質(zhì)量比
2、為3:1的復(fù)合纖維膜與純聚乳酸纖維膜的接觸角接近123°左右,這表明聚乳酸/明膠紡絲液在靜電紡絲過程中,兩種聚合物發(fā)生了相分離,且隨著聚乳酸和明膠比例的不同,復(fù)合纖維中形成了不同的相分離結(jié)構(gòu)。選擇性溶出實(shí)驗(yàn)、降解實(shí)驗(yàn)和TEM觀察結(jié)果都證實(shí)了聚乳酸/明膠復(fù)合纖維具有如下的相分離結(jié)構(gòu):當(dāng)聚乳酸與明膠質(zhì)量比為1:1時(shí),兩種聚合物在纖維中呈雙連續(xù)結(jié)構(gòu);當(dāng)聚乳酸或明膠在纖維中含量低于50%wt時(shí),低含量組分將被包在高含量組分當(dāng)中,纖維表面為高含量
3、組分聚合物,低含量組分在纖維中呈現(xiàn)不連續(xù)分布。通過交聯(lián)前后纖維膜形貌保持以及細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果發(fā)現(xiàn),聚乳酸和明膠質(zhì)量比為1:1的復(fù)合纖維,最適合作為組織工程支架材料。
采用傳統(tǒng)的和改進(jìn)的5倍模擬體液(t-5SBF和i-5SBF),本論文還開展了純聚乳酸、明膠和聚乳酸/明膠(質(zhì)量比為1:1)纖維膜的生物礦化性能研究。兩種5SBF的區(qū)別在于,t-5SBF溶液的pH值隨著時(shí)間的變化慢慢升高,而i-5SBF溶液的pH值則一直維持在一個(gè)比
4、較恒定的值上。對(duì)比聚合物纖維膜在兩種5SBF中的礦化結(jié)果發(fā)現(xiàn):在磷灰石形貌上,在i-5SBF中形成的是片狀結(jié)構(gòu),更接近于天然骨組織中磷灰石形態(tài);從礦化速度上來看,在t-5SBF中磷灰石的生成速度基本穩(wěn)定,而在i-5SBF中,則是在前期時(shí)礦化速度比較慢,后期比較快;從磷灰石結(jié)晶產(chǎn)物組成的對(duì)比中發(fā)現(xiàn),在t-5SBF中形成的礦化物以羥基磷灰石(HA)為主,但結(jié)晶不完善,i-5SBF中得到的礦化物,初期以透鈣磷石(DCPD)為主,隨著礦化時(shí)間延
5、長(zhǎng),逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镠A,結(jié)晶比較完善。但在兩種5SBF溶液中,聚乳酸/明膠復(fù)合纖維膜的礦化效果都優(yōu)于兩種單一組分的纖維膜。
為配合本課題組引導(dǎo)組織再生膜項(xiàng)目的研究,本論文還利用平板、滾筒、網(wǎng)格接收器,靜電紡絲制備得到四種不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的聚乳酸納米纖維膜,并進(jìn)行了相應(yīng)表征。熱牽伸后的平行纖維膜纖維直徑最小,但具有最高的力學(xué)強(qiáng)度;網(wǎng)格膜棱間區(qū)域具有無紡氈的結(jié)構(gòu)但是纖維堆積密度低于無紡膜,網(wǎng)格棱邊纖維則具有一定的平行度。水接觸角測(cè)試結(jié)
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