新型類人膠原蛋白-殼聚糖靜電紡絲納米纖維結構組織工程支架的構建與研究.pdf

1、本研究首次嘗試靜電紡絲法制備類人膠原蛋白(Human-like collagen,HLC)-殼聚糖(chitosan)納米纖維薄膜，并采用掃描電鏡對獲得的薄膜的表面形貌進行了觀察，通過對比不同配比紡絲溶液的性質與靜電紡絲結果之間的關系，探索了HLC與chitosan水溶液成功進行紡絲的條件。研究發(fā)現，改變分子排布狀態(tài)是靜電紡絲成功的關鍵，物質成功進行靜電紡絲均是通過分子長鏈在合適的溶劑中舒展后進行纏繞與拉伸實現的。由于HLC分子量過低，

2、分子鏈太短導致純的HLC水溶液無法紡絲；純的chitosan分子在酸性水溶液中存在分子內氫鍵與疏水聚合作用無法舒展開，達不到紡絲所必須的分子鏈纏繞與拉伸，也無法進行紡絲。加入大分子量的聚環(huán)氧乙烷(PEO)能夠為HLC分子鏈提供彼此纏繞的軸，并且能夠打斷chitosan分子間的較強作用力使其與PEO分子相互纏繞拉伸，從而大大改善了HLC與chitosan的紡絲性質，使其可紡。后期的紅外檢測表明交聯與漂洗處理后的薄膜中不含或只含痕量PEO，

3、這意味著PEO作為靜電紡絲的添加劑，具有可以去除的優(yōu)點。這一部分的研究首次總結出使各類生物大分子材料均能夠成功進行紡絲的條件，也為成功通過靜電紡絲復合親水性與疏水性材料做了前期研究與理論分析。
　　 在不同配比的HLC/chitosan水系溶液中混合不同濃度的PEO后成功紡絲，可獲得纖維直徑為112±35 nm～413±62 nm的薄膜，電鏡觀察纖維中無串珠結構。交聯處理時發(fā)現只有當類人膠原蛋白與殼聚糖的總濃度為PEO濃度的4倍

4、以上時，漂洗過程中薄膜結構不會瓦解。同組相比，交聯后纖維直徑增大；交聯后不含殼聚糖的薄膜會失去纖維結構，僅能觀察到纖維痕跡；而HLC與chitosan的復合材料組中，G組(HLC/chitosan/PEO=4/3/1)材料的纖維形貌最為均一，能夠模擬細胞外基質的組成與構象。熱重分析表明交聯后的薄膜具有更好的熱穩(wěn)定性。獲得的G組薄膜最大應力為630±23 kPa，應變可達13±0.2％，具有較高的楊氏模量5.5±0.13 MPa。體外降解