PHBV神經(jīng)導(dǎo)管的靜電紡絲法制備.pdf

1、周圍神經(jīng)損傷以后的修復(fù)、再生和功能恢復(fù)一直是神經(jīng)科學(xué)研究的熱點(diǎn)，組織工程學(xué)的出現(xiàn)為神經(jīng)損傷的修復(fù)提供了一個(gè)新的思路。目前，神經(jīng)導(dǎo)管已經(jīng)成為修復(fù)周圍神經(jīng)損傷的途徑之一。如何制備出有利于神經(jīng)再生、分化和生長(zhǎng)的神經(jīng)導(dǎo)管支架一直是神經(jīng)組織工程學(xué)的難點(diǎn)。靜電紡絲技術(shù)所制備的電紡納米纖維支架材料具有孔隙率高、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)，能夠從納米尺度上模仿天然細(xì)胞外基質(zhì)，可作為細(xì)胞生長(zhǎng)的多孔支架，促進(jìn)細(xì)胞的遷移和增殖。
　　 本文利用羥基丁酸-羥基戊

2、酸共聚酯(PHBV)、聚乙二醇(PEG)、聚己內(nèi)酯(PCL)為支架材料，通過靜電紡絲、熔融紡絲、等離子體改性等技術(shù)制備三層靜電紡絲有序纖維神經(jīng)導(dǎo)管。其特征在于，由靜電紡PHBV/PEG有序亞微米纖維薄膜卷繞而成的內(nèi)層管、由熔融紡絲制備的PCL單絲編織成的中間層網(wǎng)狀導(dǎo)管和由靜電紡絲法直接噴射而成的PHBV高比表面積、高孔隙率外層管。通過掃描電鏡(SEM)、差示掃描量熱儀(DSC)、廣角X射線衍射(WAXD)、偏振紅外光譜、萬能試驗(yàn)機(jī)等手段

3、對(duì)靜電紡絲制備的PHBV纖維的形態(tài)、纖維排列有序性、結(jié)晶性能、取向度、力學(xué)性能進(jìn)行表征;通過SEM、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)、熱重分析(TG)、DSC、WAXD、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、偏光顯微鏡(PLM)等手段對(duì)PHBV/PEG纖維的形態(tài)、纖維排列有序性、相容性、結(jié)晶性能及晶體形態(tài)進(jìn)行表征;通過SEM、萬能試驗(yàn)機(jī)、接觸角儀等測(cè)試對(duì)神經(jīng)導(dǎo)管的表面微觀形態(tài)、力學(xué)性能及親水性進(jìn)行表征。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1) PHBV

4、可溶于氯仿(CHCl3)/DMF(10//1)混合溶劑中進(jìn)行靜電紡絲，紡絲的最佳工藝參數(shù)為:濃度6％，電壓12KV，推進(jìn)速度0.5ml/h。
　　 (2)轉(zhuǎn)軸法制備靜電紡有序PHBV纖維過程中，隨著轉(zhuǎn)軸表面線速度的提高，纖維的排列有序度、晶區(qū)取向度及分子鏈取向度、結(jié)晶度以及力學(xué)強(qiáng)度增大，10.5m/s時(shí)達(dá)到最大值，其后又有所降低。轉(zhuǎn)軸表面線速度的提高一方面促進(jìn)纖維排列有序度的提高，另一方面也會(huì)對(duì)纖維進(jìn)行拉伸，使纖維的平均直徑減小

5、，取向度進(jìn)一步提高，晶粒尺寸減小。電紡有序PHBV纖維在拉伸過程中經(jīng)過屈服點(diǎn)以后沒有明顯的“細(xì)頸”現(xiàn)象，而是隨著應(yīng)變的增大應(yīng)力逐漸降低直至完全斷裂。
　　 (3)以氯仿/DMF(10/1)為溶劑，靜電紡絲制備PHBV/PEG纖維的最佳紡絲參數(shù)為:濃度8％，電壓10KV，出樣速率為0.8ml/h，接收距離18cm。當(dāng)PEG的比例小于50wt％時(shí)，PHBV/PEG共混物的可紡性都比較好，紡出的纖維表面光滑，直徑比較均勻;當(dāng)PEG增加

6、到70wt％以后，PHBV/PEG溶液仍然能夠紡絲，但是紡出的絲斷頭很多。靜電紡絲制備PHBV/PEG有序纖維的最佳轉(zhuǎn)軸表面線速度為9.5m/s，其纖維的排列有序度較純PHBV稍差。
　　 (4) DMA和FTIR分析證明了PHBV與PEG是不相容的。在氮?dú)鈿夥罩?，PEG的加入改善了PHBV的熱穩(wěn)定性;在空氣氣氛中，當(dāng)PEG得含量超過50wt％時(shí)，共混物的熱穩(wěn)定性變差。通過DSC、XRD、POM分析表明在PHBV/PEG共混體系

7、中隨著PEG含量的提高，PHBV熔點(diǎn)稍微降低，晶粒變小，結(jié)晶溫度顯著降低;當(dāng)PEG的含量不超過50wt％時(shí)，PHBV的結(jié)晶度基本不變，超過50wt％以后其結(jié)晶度顯著降低。
　　 (5)在卷繞PHBV/PEG內(nèi)管過程中，卷繞層數(shù)以5層為佳，每層厚度約為8μm;中間層導(dǎo)管的最佳編織參數(shù)為:纖度為32.43tex的PCL單絲，編織錠數(shù)為8錠;神經(jīng)導(dǎo)管外層PHBV纖維膜其表面的纖維排列有序度較低，外層導(dǎo)管的孔隙率較高，為81％左右。水接