可降解高分子-碳納米管復合電紡纖維的制備及其性能研究.pdf

1、本論文使用靜電紡絲法制備了無規(guī)取向和定向導電聚乳酸／碳納米管(PLA／MWCNTs)復合纖維支架和載藥(茶多酚)的聚己內酯／碳納米管(PCL／MWCNTs)復合纖維支架。其中,所采用的聚乳酸和聚己內酯高分子可生物降解,無毒,具有良好的生物相容性；多壁碳納米管(MWCNTs)具有優(yōu)異的力學性能、導電性及良好的生物相容性。因此,可以預見,我們制備的纖維支架在組織工程和藥物控制釋放方面具有廣闊的應用前景。
　　 首先,對于PLA／MW

2、CNTs導電復合電紡纖維支架,我們使用掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),萬能材料力學實驗機,超高阻微電流測量儀,材料體外降解等手段進行表征。結果表明:PLA／MWCNTs導電復合纖維直徑均勻、形貌良好；MWCNTs在復合纖維內部分散均勻；復合纖維力學性能得到大幅提高,且定向纖維支架比無規(guī)取向纖維支架力學性能強；在MWCNTs含量為3％時,有電滲閾值現(xiàn)象；PLA／MWCNTs導電復合電紡纖維體外降解速度受MWCNTs含量

3、的影響顯著。
　　 其次,我們使用自制裝置對成骨細胞在導電PLA／MWCNTs纖維支架上的生長進行了不同大小的微直流電刺激(50,100,200μA),以研究導電復合纖維的形貌特征和電刺激對成骨細胞體外生長的協(xié)同影響。我們分別使用Alamarblue法,普通光學顯微鏡,熒光顯微鏡和掃描電子顯微鏡對細胞的生長進行了表征。結果表明:沒有電刺激時,成骨細胞在無規(guī)取向纖維支架上向四周均勻生長,在定向纖維支架上沿纖維取向生長,且細胞在定向

4、纖維支架上增殖數量要好于無規(guī)取向纖維支架,且MWCNTs含量為3％時,細胞生長情況最好；50,100μA電刺激都能促進成骨細胞的生長,100μA電刺激最有利于細胞生長,200μA電刺激導致成骨細胞大量死亡；成骨細胞在電刺激作用下,沿電流方向生長(100μA電刺激效果最好),無規(guī)取向導電纖維支架上的細胞在電刺激作用下形貌變得狹長,定向纖維支架上細胞長寬比也有所提高。
　　 最后,對于載藥(茶多酚)PCL／MWCNTs復合電紡纖維支

5、架,首先采用傅里葉轉換紅外分析儀(FTIR)對MWCNTs／GTP進行表征,然后采用掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),激光共聚焦顯微鏡,萬能力學測試儀,體外降解,體外藥物控制釋放,細胞實驗(OB,A549,HepG2)等手段進行了表征。結果表明:茶多酚(GTP)成功粘附在了MWCNTs表面；PCL／MWCNTs復合電紡纖維直徑分別較寬,形貌良好,MWCNTs在纖維內部分散均勻；復合纖維支架力學性能由于MWCNTs而增強