【摘 要】
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目的 通过电纺丝方法制备的纳/微米级超细纤维材料是近年来广受关注的一类组织工程支架构建材料.在各类电纺材料中,生物可降解的合成聚(-羟基酸酯类材料,尤其是乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA),由于具有良好的生物相容性、可控的生物降解性能以及较高的力学强度等优点,已在工程化不同的生物组织和药物释放领域中获得广泛应用.但是PLGA的酸性降解产物会导致支架周围环境的pH下降,从而引起生物相容性问题.为了解决此
【机 构】
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东华大学化学化工与生物工程学院仿生材料与再生医学研究室,上海201620
【出 处】
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第十一届全国再生医学(干细胞与组织工程)学术研讨会暨第七届全国组织工程与再生医学大会
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目的 通过电纺丝方法制备的纳/微米级超细纤维材料是近年来广受关注的一类组织工程支架构建材料.在各类电纺材料中,生物可降解的合成聚(-羟基酸酯类材料,尤其是乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA),由于具有良好的生物相容性、可控的生物降解性能以及较高的力学强度等优点,已在工程化不同的生物组织和药物释放领域中获得广泛应用.但是PLGA的酸性降解产物会导致支架周围环境的pH下降,从而引起生物相容性问题.为了解决此问题,本研究拟在PLGA超细纤维中引入一种碱性氨基酸-赖氨酸(Lys)来研究其对PLGA的酸性降解产物的pH中和作用.方法 首先利用稳定射流电纺方法(J.Mater.Chem.2012,22：19634-19638；Polymer,2013,54：6867-6876)制备出负载0、10、20、30％ Lys的PLGA取向超细纤维.之后对Lys/PLGA复合取向超细纤维的形貌、成分和聚集态结构、热学性能、力学性能等进行表征.然后将纯的PLGA以及负载有Lys的PLGA纤维浸入到PBS溶液(pH 6.86)中,在37(C下进行体外降解实验,在纤维降解过程中的特定时间点分别检测降解液的pH值、Lys释放速率、纤维质量损失率以及吸水率变化情况.通过检测L929细胞在电纺Lys/PLGA复合纤维支架上及在含有纤维降解液的混合培养基中的生长和增殖情况来评价其细胞相容性.通过将电纺Lys/PLGA复合纤维支架植入到SD大鼠背部,4周之后取出,对组织进行HE 染色处理,评价其体内生物相容性.结果 稳定射流电纺法制备的纯PLGA和Lys/PLGA复合纤维直径在l(in左右,纤维形貌均一,取向度较好.对这些纤维热力学性能表征表明,Lys的掺入能提高PLGA纤维的热稳定性,力学性能也获得显著提高.纤维降解实验表明,和纯PLGA组相比,含有30％ Lys/PLGA纤维组的PBS溶液在经过10周时间降解后,溶液pH值仅有较小程度的降低(5.25),而纯PLGA、10％ Lys/PLGA和20％ Lys/PLGA降解液的pH值分别降低至2.49、2.82、3.55.CCK-8及胶原含量测定结果表明,负载Lys高的支架材料具有更好的细胞相容性.HE染色结果表明,添加有Lys的PLGA复合纤维的切片中炎症细胞要比纯PLGA纤维中的少很多,而且Lys含量越高,所引起的炎症反应越低.结论 本研究通过稳定射流电纺丝的方法成功地制备出Lys负载量分别为0、10％、20％、30％的PLGA复合纤维,发现Lys/PLGA取向复合超细纤维具有较好的热、力学特性,更为重要的是Lys的引入对于调节由PLGA降解产生的酸性降解产物所导致的周围环境pH值下降是一种有效的方法.体内外生物学实验表明Lys/PLGA纤维也具有较好的生物相容性.这些结果说明Lys/PLGA复合超细纤维在组织工程的基础研究和临床应用中具有较好的应用前景.
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