论文部分内容阅读
聚乳酸（PLA）作为一类具有良好的生物相容性、可降解吸收性以及良好的力学和加工性能的可降解吸收高分子材料，是目前组织工程研究中应用最为广泛的生物材料。然而，聚乳酸材料作为组织工程支架材料使用，也存在一定的不足：如材料的疏水性强，细胞亲和性不够理想，作为硬组织修复材料力学性能有待提高等。利用生物活性分子或无机纳米填料与聚乳酸复合，可望有效提高聚乳酸材料的细胞亲和性和力学性能，但关键需要解决生物活性分子或无机纳米填料在聚乳酸基体中的分散性以及提高其与基体的界面相容性。静电纺丝技术是一种简便易行的新型组织工程支架材料制备方法，能够形成与天然组织中结构基质蛋白质尺寸相近的纳米到亚微米级纤维，近年在组织工程支架材料制备中得以广泛应用。1.胆固醇（CHOL）是细胞膜的基本组成成分，且胆固醇衍生物具有液晶驱动性质，设计具有液晶特性的支架材料，则能更好的模拟生物体内结构，赋予材料优异的细胞相容性。为此，本文首先在辛酸亚锡的催化作用下，以CHOL为小分子引发剂引发D,L-丙交酯开环聚合，合成了胆固醇-g-聚（D,L-乳酸）（CHOL-g-PDLLA）聚合物，对其液晶特性进行了研究。然后，通过静电纺丝技术制备了PDLLA纳米纤维膜以及不同质量配比的CHOL/PDLLA和CHOL-g-PDLLA/PDLLA复合纳米纤维膜，采用外红光谱、差示扫描量热法、扫描电镜观察、拉伸试验和体外细胞相容性研究等手段，对上述纳米纤维膜的结构与性能进行了研究。结果显示：所制备的纳米纤维膜的孔隙率在70%到75%之间；CHOL-g-PDLLA/PDLLA组复合纳米纤维膜中两组分间的界面相容性和拉伸强度显著优于相应的CHOL/PDLLA组；体外骨髓间充质干细胞培养结果显示，CHOL-g-PDLLA/PDLLA复合纳米纤维膜具有良好的细胞相容性，且优于纯PDLLA和CHOL/PDLLA纳米纤维膜。2.埃洛石（HNTs，Al2Si2O5（OH）4·nH2O）为一种天然的双层纳米管状粘土。首先，以辛酸亚锡为催化剂，埃洛石（HNTs）与L-丙交酯（L-LA）按质量比1：10投料，在微波作用下合成了HNTs-g-PLLA，然后，通过静电纺丝技术，制备了一系列PLLA纳米纤维膜和不同组成的HNTs/PLLA、HNTs-g-PLLA/PLLA复合纳米纤维膜，对HNTs-g-PLLA的组成与结构，以及复合膜的组成、界面相容性、力学性能和细胞相容性进行了研究。结果表明，在微波作用下HNTs纳米管表面的羟基可引发L-LA开环聚合，快速合成HNTs-g-PLLA；复合膜中HNTs-g-PLLA在基体PLLA中的分散性以及与基体的界面相容性要优于HNTs，当HNTs-g-PLLA质量配比为5%时，复合纳米纤维膜具有最佳的拉伸强度和杨氏模量，且HNTs-g-PLLA/PLLA组复合纳米纤维膜的拉伸强度和模量显著优于相应的HNTs/PLLA组复合纳米纤维膜；体外3T3成纤维细胞培养结果显示，HNTs-g-PLLA/PLLA复合纳米纤维膜上粘附的细胞数量以及细胞生长形态均优于相应的PLLA和HNTs/PLLA膜。3.丝素蛋白是一类具有良好的生物相容性和优异的柔韧性的天然材料。首先从天然蚕丝中提取丝素蛋白，然后采用静电纺丝技术构建丝素蛋白/聚（L-乳酸）（PLLA）复合纳米纤维膜，通过红外、热失重、SEM、拉伸测试、细胞相容性评价对纳米纤维膜的结构与性能进行了研究。结果表明一定含量的丝素蛋白可以显著提高了PLLA的力学性能，对材料亲水性也有了一定的改善，并且经过改性后的材料更有利于3T3细胞的生长，材料的生物相容性得到了提高。