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21世纪正是静电纺丝技术(简称电纺)突飞猛进的发展阶段,其制备出的支架能够模拟细胞外基质的物理化学结构,具有优良的生物相容性、适宜的力学性质以及支持添加因子的改良结构。静电纺丝功能化纤维支架广泛应用于组织工程修复,特别是软组织修复。电纺可制备出从纳米到微米的纤维,经历了从单一组分纺丝到混合组分纺丝,也完成了从二维结构到三维结构的突破。电纺过程中每个环节都可调控,包括溶液的内部因素(表面张力、溶液性质、导电率等)和外部因素(纺丝距离、电压、给液速度等)。过去几十年,人们对支架结构和电纺过程的精细化调控进行了大量的研究。通过对支架表面进行修饰、通过电纺层层堆积纤维支架、对注射器或者接收器进行改良等方法促进了细胞在支架上的粘附、迁移和增殖行为。但是传统电纺纤维仍然以纳米尺寸占多数,其小尺寸造成的小孔径局限了细胞的浸润。本课题通过引进大尺寸的纤维,形成大孔径来解决这个难题。并精简电纺过程,还原电纺最初的优势,使用简单一步法装置制备双峰纤维,为支架工业化制备提供参考。①微纳米纤维支架的制备增加支架纤维的尺寸来增加孔径和孔隙率,可以促进细胞在支架中的增殖和浸润。本文通过在静电纺丝过程中引入乳化作用,改变电纺原液的乳化情况来调节成型纤维的孔径结构。实验中选取DCM作为调节溶剂,通过改变溶液的配比—溶剂比例DCM:HFIP分别为0:4;1:3;1:1;3:1;4:0来溶解聚己内酯(PCL),配置不同的乳化静电纺丝PCL原液。通过对五种不同乳化程度的电纺原液进行电纺,得到五种不同的微/纳米纤维薄膜支架。利用扫描电镜(scanning electronmicroscope, SEM)、透射电镜(transmission electron microscope, TEM)、傅里叶红外光谱技术(fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、力学拉伸等手段对其结构和性能进行了表征。通过Image J、比表面积及微孔分析仪(ASAP-2020)对双峰支架比纤维参数进行分析。②细胞与支架材料的相互作用取人永生化表皮细胞(HaCat)与PDH02、PDH13、PDH11、PDH31和PDH20五种纤维支架进行共混培养,通过MTS和SEM观察材料上细胞的粘附的情况,发现五种支架材料均有良好的生物相容性。③细胞在材料上的浸润情况细胞在材料上的浸润利用体外Transwell来进行分析。将HaCat细胞在五种支架材料上进行培养,通过激光共聚焦扫描电镜观察宿主细胞在不同支架上的浸润情况。结果表明,细胞在纳米纤维上进行了良好的细胞粘附,但是细胞浸润能力较弱;结合了纳米和微米的双峰纤维既能支持细胞的粘附,又能促进细胞在支架内部的增殖和浸润。本课题研究证明:通过乳化改变溶液体系得到的电纺PCL纳米纤维支架类似于细胞外基质的结构,具有良好的生物相容性和力学性质,为细胞的粘附和增殖提供了优良的外环境。本实验结果为工业化大规模制备电纺纤维提供了理论依据。