殼聚糖-埃洛石納米管(HNTs)復(fù)合生物材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)研究.pdf

1、殼聚糖(CS,chitosan)是一種可生物降解的天然高分子,由于其生物官能性和相容性、血液相容性等優(yōu)良性能,在醫(yī)藥、食品、化工等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得了重大進(jìn)展。但是由于自身的柔軟性和生物反應(yīng)性不足等缺點(diǎn),同時(shí)也限制了殼聚糖的應(yīng)用。因此,為了提高殼聚糖的力學(xué)性能,有必要通過(guò)與其它材料復(fù)合來(lái)提高其性能。埃洛石納米管(HNTS),是一種具有一定長(zhǎng)徑比的天然納米管狀粒子,它無(wú)毒無(wú)害,力學(xué)強(qiáng)度高,且具有良好的生物適應(yīng)性。本課題研究的目的是,研

2、究殼聚糖-HNTs復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì),使其既具有良好的生物活性和生物相容性,又具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
　　通過(guò)溶液共混-冷凍干燥法制備了殼聚糖-HNTs復(fù)合支架。光譜學(xué)和形態(tài)學(xué)分析,驗(yàn)證了殼聚糖和HNTs之間的氫鍵作用和電荷吸引作用。相比于純的殼聚糖支架,復(fù)合支架具有顯著增強(qiáng)的壓縮強(qiáng)度,壓縮模量和熱穩(wěn)定性。但同時(shí)復(fù)合支架卻表現(xiàn)出較低的吸水性和較高的密度。掃描電鏡(SEM)觀測(cè)表明,所有的支架均有一個(gè)優(yōu)異的孔隙結(jié)構(gòu)。NIH3T3-E1

3、小鼠成纖維細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果證明,復(fù)合支架具有良好的細(xì)胞相容性。結(jié)果說(shuō)明,殼聚糖-HNTs復(fù)合支架在組織工程具有潛在的應(yīng)用前景。
　　通過(guò)溶液共混-冷凍干燥法制備出了三維多孔的殼聚糖-HNTs復(fù)合海綿,并研究了復(fù)合海綿的形態(tài),力學(xué)性能,孔隙率,溶脹能力及其在PBS緩沖液中的降解行為。與純的殼聚糖海綿相比,復(fù)合海綿表現(xiàn)出類(lèi)似的孔隙結(jié)構(gòu)卻顯著增強(qiáng)的力學(xué)性能,并且復(fù)合海綿的彈性模量,壓縮強(qiáng)度,韌性同時(shí)得到提高。凝血實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,HNTs能夠顯著增

4、加殼聚糖的凝血效率。成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附及增殖實(shí)驗(yàn)表明,復(fù)合海綿具有良好的細(xì)胞相容性。在體內(nèi)評(píng)價(jià)中,SD大鼠的全層切除傷口實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,復(fù)合海綿能夠加速傷口愈合,并且對(duì)再生上皮和膠原蛋白電位沉積有幫助。結(jié)果均說(shuō)明,殼聚糖-HNTs復(fù)合海綿在燒傷創(chuàng)面,慢性傷口上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　通過(guò)固-液相分離法制備了殼聚糖納米中空膠囊。傅里葉變換紅外測(cè)試和X射線衍射結(jié)果表明,制備的殼聚糖膠囊與原料的結(jié)構(gòu)基本相同。場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FS

5、EM)和透射電鏡(TEM)觀測(cè)結(jié)果表明,膠囊為開(kāi)口的中空球狀物,直徑為400-600nm,為納米級(jí)的膠囊。BET法證實(shí)膠囊具有較大的比表面積,為101.907m2/g。MTT結(jié)果顯示,當(dāng)膠囊的濃度比較小時(shí),對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)基本沒(méi)有影響,隨著材料的濃度升高,會(huì)對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的毒性。最后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,膠囊對(duì)于姜黃素有一定的載藥性,并且載藥膠囊在PBS緩沖液中能夠達(dá)到緩慢釋放的效果。結(jié)果均表明,實(shí)驗(yàn)制備的殼聚糖納米中空膠囊在載藥領(lǐng)域具有潛