膠原蛋白-氧化石墨烯復(fù)合支架材料的制備及其表征.pdf

1、組織工程支架的設(shè)計(jì)和制備是組織工程研究的關(guān)鍵技術(shù)，理想的組織工程支架應(yīng)該具有三維連通的多孔結(jié)構(gòu)、良好的生物相容性、可降解性及足夠的力學(xué)強(qiáng)度，從而滿足種子細(xì)胞的粘附、生長(zhǎng)、遷移、分化和增殖。用于制備組織工程支架的材料包括天然高分子、合成高分子等有機(jī)材料；以及生物陶瓷、生物玻璃等無(wú)機(jī)材料。膠原蛋白是一種天然高分子，來(lái)源廣泛并具有優(yōu)良的生物學(xué)性質(zhì)，如低抗原性、凝血作用、易被人體吸收以及可調(diào)節(jié)細(xì)胞的粘附、增殖等行為。因此，膠原蛋白被廣泛用于制備

2、多種形式的生物支架材料，如膜狀、管狀、海綿狀、納米纖維狀生物支架等。這些生物支架已應(yīng)用于傷口敷料、凝血?jiǎng)┗蚰惼鞑摹⒌鞍踪|(zhì)載體、抗菌藥物載體等。靜電紡絲法制備的膠原蛋白納米纖維支架不僅具有適宜的孔隙度，還可以模仿細(xì)胞外基質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)，但其較低的機(jī)械性能和快速降解性影響了其應(yīng)用，需要通過(guò)交聯(lián)和與其它材料復(fù)合來(lái)改善其力學(xué)和降解性能。近年來(lái)氧化石墨烯因其出色的力學(xué)性能與良好的生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。其與生物材料的復(fù)合有利于

3、提高支架材料的機(jī)械性能。
　　本論文首先研究了膠原蛋白紡絲的系統(tǒng)參數(shù)、過(guò)程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)對(duì)紡絲過(guò)程和樣品最終形貌的影響；對(duì)比了有/無(wú)原位交聯(lián)的膠原蛋白納米纖維支架在分子結(jié)構(gòu)、吸水性、交聯(lián)度、溶血率、細(xì)胞相容性等方面的差異，探討了原位交聯(lián)對(duì)支架性能的影響。結(jié)果顯示，靜電電紡過(guò)程中系統(tǒng)參數(shù)為主要影響因素；環(huán)境參數(shù)與過(guò)程參數(shù)中各參數(shù)重要程度為：濕度大于電壓大于推注速度和接收距離。此外，原位交聯(lián)處理可能有利于保留更多膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)，但

4、對(duì)吸水率、交聯(lián)度、溶血率和細(xì)胞相容性沒(méi)有顯著影響。
　　其次，本論文通過(guò)化學(xué)修飾，得到了羧基化氧化石墨烯（carbolylated Graphene Oxide,cGO），并通過(guò)紅外光譜分析（FTIR）和X射線光電子能譜分析（XPS）對(duì)cGO進(jìn)行了表面狀態(tài)和分子結(jié)構(gòu)的表征，并進(jìn)一步將 cGO與膠原蛋白復(fù)合進(jìn)行靜電紡絲和冷凍干燥，研究了不同cGO含量對(duì)支架材料的理化性能和生物性能的影響。膠原蛋白/cGO復(fù)合納米纖維支架的紅外結(jié)果顯示