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本论文以海藻酸钠(SA)为研究对象,针对文献中报道的其水溶液不可纺的主要问题,开展了海藻酸钠静电纺丝的研究工作。另外,利用PLGA电纺纳米纤维膜在结构及性质上的特点和优势,通过对其表面进行改性,首次将放射性核素固定到了电纺纳米纤维膜表面,并对其结构及性能进行了表征。
1.通过在SA水溶液中加入一多羟基化合物甘油,实现了纯SA水溶液的静电纺丝。溶液性质的研究表明:随着甘油的加入,溶液的粘度急剧增加,而同时溶液的电导率和表面张力也大幅下降。流变实验说明:甘油的加入提高了SA分子链的柔顺性,从而增强体系的链缠结程度,可纺性增强。
2.考察了SA与不同浓度、不同分子量PEO混合水溶液的可纺性,结果表明,高分子量的PEO可以明显改善SA水溶液的可纺性,而低分子量的PEO则不能改善SA的可纺性。PEO水溶液的电纺实验及光散射结果表明,只有PEO水溶液自身能达到一定的缠结程度时,才能在与SA混合电纺过程中提高SA的可纺性。SA水溶液的流变学性质表明:尽管SA电纺溶液的浓度进入了其浓溶液区,但由于SA伸展的刚性分子链结构特点,使其分子链在浓溶液区也不能相互缠绕成物理网络结构。但高分子量PEO的加入可通过自身长而柔性的分子链将SA分子链包裹到其分子网络中,从而使SA溶液中的分子链缠结增强,可纺性提高。而小分子量的PEO在水溶液中不能形成网络结构,因而不能提高SA水溶液的可纺性。
3.以可生物降解及可生物吸收的PLGA电纺纳米纤维膜为支架材料,通过表面改性的方法,将放射性核素90Y固定到了PLGA纳米纤维膜表面。通过对反应条件的优化,在保持纤维膜结构的基础上,90Y在PLGA纤维膜表面的负载率可达80%以上。核素稳定性的实验表明,核素在体外生理盐水中浸泡24 h以后几乎无任何泄露,并且在5个半衰期后核素的保留率仍可达到70%左右,而固定有核素的PLGA膜材料在体外存放63天后,结构仍然未收明显破坏。改性后PLGA纤维膜表面亲水性大大增强,力学强度也能达到体内植入材料的需求。
4.通过正交试验,确定了NH3等离子体对PLGA纤维膜表面改性的最佳条件。考察了等离子处理对纤维膜表面的亲水性以及力学性能的影响,结果表明等离子处理可有效地提高PLGA纤维膜表面的亲水性,但其力学性能由于受等离子体刻蚀的影响而有所降低。