新型组织修复用纳米纤维材料的初步研究

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组织修复材料对支架材料本身的性质有着较高的要求。静电纺纳米纤维材料由于其对天然组织的结构仿生,是组织修复的理想材料。本课题采用静电纺丝法制备了组织修复用具有微/纳米纤结构的PLA膜,为了提高膜的生物相容性,向PLA中添加具有生物活性的羟基磷灰石(HAP)、胶原蛋白-Ⅰ(collagen-Ⅰ),电纺制备出了PLA/HAP,PLA/Col,PLA/Col/HAP复合纳米纤维膜。并研究分析了这四种膜的组成,微观形貌,浸润性,力学性能等,并对四张膜进行了细胞培养实验。结果表明,HAP,Col成功的掺杂入了纤维中,制备出的四种膜微观形态均较好,纤维直径小于1μm。HAP的加入提高了纤维膜的拉伸强度,Col的加入虽然导致纤维膜的力学性能降低,但有效的改善了浸润性。细胞培养染色结果也表明细胞在有Col成分的膜上生长更为密集和均匀。静电纺丝制备的PLA纳米膜力学性能较差,为了提高其力学强度,对电纺膜进行了热压的后处理,压强均为500kPa,并分别设置恒定温度60℃,85℃,100℃,保温24h。结果表明后处理提高了纤维膜的结晶性,增加了纤维的交联点,电纺膜的拉伸强度明显的提高,其中60℃为最佳热处理温度,此时纤维膜的拉伸强度从5.38MPa增大到24.45MPa。高于85℃的温度较高会导致纤维膜的断裂伸长率降低。电纺纤维形貌和结构在很大程度上影响和决定了电纺膜的功能,我们采用正负两极双喷头对纺法制备了PLA/PCL扭曲螺旋纤维及PLA/PEG串珠状这样具有特殊结构的生物可降解纤维。这种特殊的结构有望拓展静电纺丝材料在组织修复中的应用。
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