明膠-蒙脫土-殼聚糖生物材料的制備及體外生物相容性研究.pdf

1、明膠是膠原的部分變性衍生物,是一種親水性蛋白質(zhì),其分子鏈上帶有大量正負電荷,具有兩性聚電解質(zhì)性質(zhì):蒙脫土(MMT)是一種天然納米層狀硅酸鹽,在溶液中大分子鏈可以插入MMT層間,形成插層復(fù)合物.本實驗通過溶液插層法,制備了明膠/蒙脫土-殼聚糖(Gel/MMT-CS)新型組織工程生物材料.X射線衍射分析(XRD)、紅外光譜分析(FT-IR)表征了復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu),證實復(fù)合物中MMT層間距顯著增加,形成了插層結(jié)構(gòu)；并且Gel、CS分子間存在較

2、強的相互作用,形成了聚電解質(zhì)配合物(PEC). 通過冷凍干燥法制備Gel/MMT-CS三維多孔支架,掃描電鏡(SEM)圖表明支架孔徑均勻,孔隙率高(>90﹪),孔徑、孔的連通情況符合細胞培養(yǎng)的要求.實驗結(jié)果表明固含量、預(yù)凍溫度、MMT含量對Gel/MMT-CS支架的孔結(jié)構(gòu)及性能有很大影響:體系固含量降低,支架厚度、表觀密度減小,孔徑有所增加,孔壁變薄,通孔率較高,含水率在固含量為3.6﹪時出現(xiàn)最大值.預(yù)凍溫度降低使得支架孔徑減小

3、,支架厚度降低,含水率降低,表觀密度增加.MMT含量較低時,Gel/MMT-CS復(fù)合支架具有與Gel-CS支架相似的孔形態(tài),MMT含量達到20﹪時,支架孔形態(tài)變得不規(guī)則,孔呈葉片狀.MMT含量增加,導(dǎo)致支架含水率逐漸降低. 降解實驗考察了Gel/MMT-CS復(fù)合膜及支架的水解、酶解規(guī)律.由于納米分散的MMT片層對液體小分子滲透的阻隔,以及對明膠分子鏈上的部分親水基團的屏蔽作用,插層復(fù)合材料的降解率隨著MMT含量增加而下降,降解率

4、可以通過MMT含量調(diào)節(jié).力學性能測試表明MMT以納米尺度分散在復(fù)合材料中,可以大幅度改善材料的力學性能,對濕態(tài)力學性能也有一定的提高.并且固含量高的Gel/MMT-CS復(fù)合支架力學性能較好. 本實驗選用基質(zhì)干細胞系,采用體外細胞培養(yǎng)法及MTT測試評價Gel/MMT-CS插層復(fù)合材料的生物相容性.SEM圖表明基質(zhì)干細胞可以在Gel/MMT-CS膜及支架上正常地粘附,生長旺盛,形態(tài)與細胞培養(yǎng)板(TCPs)組細胞無差異.MTT試驗證明