【摘 要】
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微球具有高比表面积、良好可流动性等特点,是常用的可注射型细胞载体之一。传统的合成微球表面多是致密结构或者多孔结构,不能很好地模拟细胞外基质的纤维结构,增强细胞与材料之间的相互作用。近年来,有研究表明纳米线不仅可以很好地靶向运输载体,还能够传递生物信息。二氧化钛（TiO2）是一种无机材料,具有稳定的化学性能,在载体材料方面有较大应用前景。丝素蛋白是一种常见高分子材料,具有良好的生物相容性、水溶液稳定
【基金项目】
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国家自然科学基金（11632013、11802196、12072218）；
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微球具有高比表面积、良好可流动性等特点,是常用的可注射型细胞载体之一。传统的合成微球表面多是致密结构或者多孔结构,不能很好地模拟细胞外基质的纤维结构,增强细胞与材料之间的相互作用。近年来,有研究表明纳米线不仅可以很好地靶向运输载体,还能够传递生物信息。二氧化钛（TiO2）是一种无机材料,具有稳定的化学性能,在载体材料方面有较大应用前景。丝素蛋白是一种常见高分子材料,具有良好的生物相容性、水溶液稳定性及力学性能等特点,普遍应用于生物医学领域。本研究拟通过简单的水热法首先合成一种具有多级结构的TiO2纳米线微球,然后以丝素蛋白对其表面进行改性合成了丝素蛋白/TiO2纳米线复合微球,并评价了丝素改性前后TiO2纳米线微球的生物相容性,初步研究了其作为细胞载体的应用。本研究主要包括以下三个方面:（1）TiO2纳米线的制备及其表征以钛酸异丙酯为钛源,通过溶胶-凝胶法合成了TiO2纳米颗粒,然后利用碱性水热法在Na OH溶液中处理TiO2纳米颗粒,制备TiO2纳米线。利用SEM、TEM、XRD、FT-IR等仪器对所制备的样品进行表征。结果表明,TiO2纳米颗粒经碱性水热处理后转变为直径约为10-20 nm的纳米线。（2）多级结构TiO2纳米线微球的制备及其表征首先以明胶、TiO2纳米颗粒等为原料,通过乳化法制备了明胶/TiO2纳米颗粒复合微球,经高温煅烧制得TiO2纳米颗粒微球。随后将TiO2纳米颗粒微球在Na OH溶液中水热反应制得TiO2纳米线微球。利用SEM、XRD、FT-IR等仪器对所制备的样品进行表征。经过形貌分析与元素分析可知,TiO2纳米线微球呈现球状多级结构,直径约为550μm;表面由许多纳米线组成,直径约为10-20 nm。TiO2纳米线微球主要由C、O、Ti三种元素组成,主要成分为金红石相和锐钛矿相。（3）TiO2纳米线微球的表面改性及生物相容性评价将TiO2纳米线微球浸泡在丝素/乙醇的混合溶液中对其进行表面改性制得丝素/TiO2纳米线复合微球。然后将TiO2纳米颗粒微球、TiO2纳米线微球、丝素/TiO2纳米线复合微球分别与L929细胞进行共培养,利用MTT法和活/死细胞染色法对细胞的活性分别进行定量和定性研究,并利用SEM表征观察细胞在不同微球上的黏附形态,评价所制备微球的生物相容性。结果发现,与TiO2纳米颗粒微球相比,TiO2纳米线微球上黏附的细胞数量增加。而经过丝素表面改性后,TiO2纳米线微球上黏附的细胞数量明显增多,细胞铺展状况良好。表明TiO2纳米线微球和丝素/TiO2纳米线复合微球均可以作为细胞载体再生材料,且丝素蛋白进一步提高材料的生物相容性,促进细胞的黏附与增殖。
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