電紡技術(shù)制備微結(jié)構(gòu)可控的明膠-殼聚糖-羥基磷灰石-氧化石墨烯復(fù)合纖維的研究.pdf

1、自然界中存在的硬組織（比如骨、牙齒等）具有多重復(fù)雜分級(jí)結(jié)構(gòu)，這種高度有序的微結(jié)構(gòu)賦予了硬組織獨(dú)特的近乎完美的綜合性能。受此啟發(fā)，制備出具有仿生天然硬組織微結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的生物材料具有十分重要的意義。電紡絲技術(shù)是一種利用聚合物的溶液在強(qiáng)電場(chǎng)作用下形成微米或納米尺度超細(xì)纖維的制備工藝，且電紡纖維的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞外基質(zhì)相似，是目前制備納米纖維的有效方法之一。研究已證實(shí)，通過(guò)改變收集裝置的表面微觀結(jié)構(gòu)，可以對(duì)納米纖維的空間分布和排列方式進(jìn)行有效控制

2、。本文采用靜電紡絲和圖案化模板來(lái)制備一種成分和結(jié)構(gòu)與骨組織相似的Gel/CS/HA/GO微結(jié)構(gòu)抗菌復(fù)合纖維。并探討Gel/CS/HA/GO復(fù)合纖維的電紡條件和最佳參數(shù)。對(duì)其形貌及性能進(jìn)行表征分析。具體的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)部分：
　?。?）具有微結(jié)構(gòu)的Gel/CS二元復(fù)合纖維膜的制備及實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化。研究結(jié)果表明，導(dǎo)電模板的圖案化對(duì)纖維的分布具有較大的影響，纖維按照模板圖案化進(jìn)行分布和排列。Gel(800萬(wàn))=15％；CS(5萬(wàn))=

3、3%紡絲較佳。
　?。?）Gel/CS/HA三元復(fù)合纖維膜的制備及蛋白吸附考察。研究結(jié)果表明：①HA的尺寸為12μm，含量為3%時(shí)紡絲較佳。②在BSA溶液中，不同pH值時(shí)，隨著pH的增加，無(wú)序纖維和微結(jié)構(gòu)纖維對(duì)蛋白的吸附順序相似。在最大吸附量時(shí)略有差別。③初始濃度越大，初始吸附量越大，20min后達(dá)到平衡。④微結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維而言，初始濃度越大在其表面蛋白的最大吸附量也增大。
　?。?）具有微結(jié)構(gòu)的Gel/CS/HA/GO四元復(fù)

4、合纖維膜的制備及性能考察。研究結(jié)果表明：①優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)：電壓=15 kV，乙酸濃度=20%，Gel(800萬(wàn))=15%，CS(5萬(wàn))=3%，HA(12μm)=3%，GO=0.05%。②隨著BSA溶液的pH值的增加，無(wú)序纖維表面和微結(jié)構(gòu)纖維表面對(duì)BSA的吸附順序相似，但由于吸附蛋白的有效面積不同，導(dǎo)致材料表面對(duì)BSA的最大吸附量的pH值略有差別。③ BSA的初始濃度越大，纖維的初始吸附量越大，但都是在20 min后達(dá)到平衡。④加入GO后，

5、在pH=7.35條件下，由于BSA、Gel和GO都帶負(fù)電荷，四元復(fù)合纖維的蛋白吸附量大于三元的。
　　（4）微結(jié)構(gòu)Gel/CS/HA/GO四元復(fù)合纖維對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有較好的抗菌性。
　?。?）向Gel中添加聚合物CS和無(wú)機(jī)粒子都可以增強(qiáng)纖維膜的力學(xué)性能。由于微結(jié)構(gòu)復(fù)合纖維的各向異性，微結(jié)構(gòu)纖維膜的拉伸強(qiáng)度大于無(wú)序纖維的拉伸強(qiáng)度。
　　以上研究結(jié)果表明，本論文成功提出了一種制備 Gel/CS/HA/GO四