论文部分内容阅读
电纺纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、相互贯穿的孔结构等特点,可以应用于生物医药、空气过滤、水处理、电极材料、个体防护服装等领域。此外,静电纺纳米纤维易于负载药物,且其三维网状结构模拟细胞外基质,因此,在组织工程材料和药物载体等领域的应用是其最重要的研究方向。然而静电纺丝纳米纤维力学性能普遍较差,当纳米纤维直接用于负载药物时,通常会存在药物“暴释”的问题,且无法实现药物的长效释放。本论文就纳米纤维的力学性能和药物释放行为的优化问题进行以下研究。首先,通过物理吸附作用将模型药物盐酸四环素(TCH)负载到的羟基磷灰石(HAP)纳米粒子的表面,制得TCH/HAP复合载药纳米粒子,然后与聚乳酸(PLA)溶液混合通过静电纺丝的方法,将TCH/HAP包埋于PLA纳米纤维内。基于此方法,制备得到HAP和PLA双载体纳米纤维体系。力学性能测试结果显示,将HAP和TCH/HAP纳米粒子填充到PLA基体之中可以有效地增强PLA纳米纤维的力学性能,杨氏模量和拉伸强度分别增大170%和126%,实验结果表明,TCH/HAP在PLA纳米纤维基体中良好的分散性,有助于在承受到外部应力时有效地传递载荷。药物释放结果表明,TCH/HAP/PLA双载体载药体系可有效避免药物“暴释”,能长效释放约9天。其次,经溶剂热法制备尺寸均一,形貌可控的介孔Fe3O4-COOH纳米粒子,与带正电的TCH通过静电相互作用结合,获得TCH/Fe3O4-COOH载药纳米粒子,然后与PLA溶液混合经静电纺丝法,将TCH/Fe3O4-COOH包埋于PLA纳米纤维内,制得TCH/Fe3O4-COOH/PLA复合纳米纤维。基于此方法,制备得到Fe3O4-COOH和PLA双载体纳米纤维体系。力学性能测试结果显示,将Fe3O4-COOH和TCH/Fe3O4-COOH填充到PLA基体之中可以有效地增强PLA纳米纤维的力学性能,其杨氏模量和拉伸强度分别提高1.9倍和1.5倍,TCH/Fe3O4-COOH在PLA纳米纤维基体中良好的分散性,有助于在受到外应力时有效地传递载荷。药物释放结果表明,设计的TCH/Fe3O4-COOH/PLA双载体载药体系可有效避免药物“暴释”,且药物可长效释放约14天。最后,通过以司盘80(Span 80)为稳定剂,盐酸四环素的水溶液为水相,PLA溶液为油相,制备稳定的油包水型(W/O)乳液。经乳液电纺制成具有核壳结构的载药纳米纤维。力学性能测试结果显示,E-TCH/PLA的杨氏模量和拉伸强度提高144%和157%,可能归因于Span-80的小分子在纤维中起到了类似短纤维(如碳纳米纤维)的力学增强作用。药物释放结果表明,核壳结构纳米纤维可以有效地避免药物“暴释”现象,并具有良好的长效释放效果,药物可以持续释放约16天。