牛肌腱胶原是动物结缔组织中的主要成分,是一种具有良好生物相容性、可生物降解性以及生物活性的生物材料,在人造皮肤、外用敷料等医用领域具有潜在的应用。胶原静电纺纤维膜具有微纳米级纤维结构,能够模拟人体细胞间质的结构特征,具有较高的细胞相容性。但是,胶原静纺超细纤维膜的水稳定性较差,在接触水或组织液后即发生膨胀,从而失去微纳米纤维结构,影响了细胞的增殖与再生,大大降低了其细胞相容性,这也是限制其在生物医学领域发展的重要问题所在。为了改善牛肌腱胶原静纺膜在组织液中的水稳定性能,并使之保持超细纤维膜的微纳米级纤维形态,发挥其结构优势,本文研究了牛肌腱胶原静纺超细纤维膜的柠檬酸原位交联技术,并对原位交联后的胶原超细纤维膜的理化性能进行分析,具体地,采用SEM表征超细纤维交联前后以及遇水后的形态变化;运用水溶解性能表征纤维的水稳定性;计算了胶原纤维不同交联条件下的交联度,用以表征纤维膜的交联程度;运用DSC技术表征了纤维膜的热学性能;运用FTIR表征反应前后纤维化学结构及特征官能团的变化;最后对胶原纤维膜的生物学性能进行了综合评价。为了定量对比柠檬酸交联的交联效果,更好地对其交联效果进行客观评价,本文还对胶原静纺膜进行热交联进行对照,充分阐述了柠檬酸交联的优势所在。本文的研究内容包括:首先,本文以牛肌腱胶原为原料,聚氧化乙烯(PEO)为助纺剂,以六氟异丙醇(HFIP)和乙酸(AA,体积分数为50%)混合溶液为溶剂,制备不同浓度的胶原/PEO静电纺膜。根据纤维形貌观察,得出不同浓度纺丝液相对应的最佳静电纺参数,并对不同浓度下胶原静电纺膜进行了SEM纤维形貌观察,水溶解性能分析,力学拉伸测试,红外光谱分析等性能评价及分析。其次,本文对牛肌腱胶原静纺膜进行热交联用以对比分析。选取10%浓度的牛肌腱胶原静电纺膜进行热交联,采用红外光谱、DSC、力学强力测试、水溶解性能测试对处理后的牛肌腱胶原静纺膜与未处理的牛肌腱胶原静纺膜进行理化性能综合对比分析,结果表明,热交联后的牛肌腱胶原静纺膜随热交联时间增加,纤维直径变小,力学性能有较强程度的增强,但是水溶解性能并没有有效改善。基于未交联和热交联牛肌腱胶原静纺膜的各项性能分析,本文进而研究了柠檬酸原位交联牛肌腱胶原静纺纤维膜不同溶液浓度下的可纺性及其最佳纺丝工艺,最终确定采用8%和10%两种溶液浓度的溶液进行原位交联,交联剂柠檬酸钠的比例为牛肌腱胶原的5%和10%,分别对两种溶液进行纺丝,对制得的纤维膜进行红外光谱测试、DSC测试、水溶解性能测试、力学性能测试等,实验结果表明,随着柠檬酸含量的增加,胶原超细纤维直径逐渐增大。10%柠檬酸原位交联胶原超细纤维直径为523.7±167nm,在PBS中浸入48h后,纤维形貌基本保持。柠檬酸原位交联增强了胶原静纺膜的力学性能,其加入并没有影响胶原的基本结构特征。柠檬酸交联使胶原交联度达30.1%,较热交联在交联程度有较大优势。其交联后胶原在吸水性和溶解性方面较未交联和热交联样品都有显著降低。最后,本文对柠檬酸原位交联胶原超细纤维膜的生物学性能进行了评价。对10%柠檬酸交联胶原的体外细胞毒性测试表明,柠檬酸原位交联超细纤维膜没有明显的生物细胞毒性。动物急毒性测试表明,柠檬酸原位交联胶原静纺膜无生物急毒性生理症状。溶血性能测试表明,交联剂柠檬酸的加入并没有降低胶原原有的较优良的溶血性能。因此,柠檬酸原位交联胶原具有优良的生物学性能,其工艺简单,成本低廉,在生物医用领域具有可行性。