【摘 要】
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单一材料对组织缺损修复难以达到理想的效果,常常需要多种材料复合使用来提高效果。例如,亲水性材料如海藻酸钠(SA),丝素蛋白(SF)等亲水性植入物可以促进伤口愈合,促进干细胞募集和组织再生。虽然其生物相容性良好,但是在实际应用时容易遇水溶解无法维持其应有的形貌与功能。部分疏水性材料可以避免这一点并且拥有较好的力学性能,如聚乳酸(PLA),聚氨酯(PUR),聚已内酯(PCL)等。但是疏水性材料不利于细
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单一材料对组织缺损修复难以达到理想的效果,常常需要多种材料复合使用来提高效果。例如,亲水性材料如海藻酸钠(SA),丝素蛋白(SF)等亲水性植入物可以促进伤口愈合,促进干细胞募集和组织再生。虽然其生物相容性良好,但是在实际应用时容易遇水溶解无法维持其应有的形貌与功能。部分疏水性材料可以避免这一点并且拥有较好的力学性能,如聚乳酸(PLA),聚氨酯(PUR),聚已内酯(PCL)等。但是疏水性材料不利于细胞的生长与粘附也限制了其应用。因此,越来越多的研究者开始着手于研究亲疏水的复合材料。但是,由于亲水性材料与疏水性材料之间的界面结合不良,因此存在亲水性材料与疏水性材料之间的密合性低的问题。寻找一种合适的工艺方法是结合它们优点的关键。静电纺丝在各个领域都显示出有潜力的应用前景,如医疗器械,过滤,食品工程等。通过制备复合电纺膜来结合不同性能的材料是一种简单可行的策略。聚乳酸(PLA)是一种生物相容性良好的人工合成的高分子材料。海藻酸钠(SA)有着止血,维持伤口缺损湿润的功能;聚乙烯醇(PVA)能赋予海藻酸钠静电纺丝成型的性能。纳米羟基磷灰石(n HAP)拥有良好的生物活性和成骨活性。本论文将PLA/n HAP作为疏水层,PVA/SA/n HAP作为亲水层,结合静电纺丝工艺来制备PLA/n HAP和PVA/SA/n HAP的复合双层纤维膜。为了提高复合双层纤维膜的界面结合力,基于三明治结构优化了复合双层纤维膜的界面。利用静电纺丝可以逐层纺丝的特点,交替纺两种不同的材料来将界面分为多层,A层为PLA/n HAP,B层为PVA/SA/n HAP,一个AB称为一个单元。将界面等分为几个AB单元,并将AB单元的数量从2提升至6。界面的总厚度不变,且总A与总B的质量比设定为1:1。我们的研究表明,亲水性和疏水性材料的界面结合力得到了改善。由于加强了界面结合,因此复合纤维膜的拉伸应力提高了约60%,特别是层间结合力提高了约370%。通过扫描电镜观察到,AB单元数增加时界面逐渐融合。从红外光谱的数据可以初步推断PLA/n HAP纤维更容易嵌入PVA/SA/n HAP层。此外,复合膜的亲水性和疏水性,热稳定性也得到改善。吸水率和SBF吸收率分别提高了200%和233%。通过激光共聚焦发现大鼠骨髓间充质干细胞在膜上可以良好地生长。通过碱性磷酸酶染色实验发现n HAP的加入可以促进碱性磷酸酶的表达。大鼠颅骨缺损修复实验表明复合纤维膜能在一定程度上促进颅骨缺损的修复。
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