SF-PLGA共混納米纖維的制備及在神經(jīng)修復中的應用.pdf

1、組織工程學是一門將細胞生物學和材料學相結合的新興學科。組織工程學通過將種子細胞種植于仿生支架材料上，并在體外培養(yǎng)增殖，在形成新的組織后植入受損部位，從而達到修復和重建原人體組織結構和功能的目的。因此，組織工程學的關鍵，同時也是具有挑戰(zhàn)性的一步就是如何制備具有仿生天然細胞外基質的工程支架。首先，這種組織工程支架要在結構上模擬天然細胞外基質的三維多孔結構;其次，該支架要具有良好的生物安全性和相容性;最后，這種支架要從功能上模擬天然細胞外基質

2、，即能夠促進細胞的生長和誘導組織的形成。
　　 靜電紡絲技術是現(xiàn)階段一種制備數(shù)十到數(shù)百納米纖維的有效方法。由于生物高分子具有良好的生物相容性，近年來國內(nèi)外都對生物高分子的靜電紡絲做了大量的研究。靜電紡生物高分子在組織工程支架、組織修復等方面具有獨特的優(yōu)勢。
　　 本實驗通過靜電紡絲的方法制備SF-PLGA納米纖維膜，并通過SEM、FTIR、XRD、接觸角、力學性能測試分析該納米纖維的各項物理、化學性能。實驗發(fā)現(xiàn)該共混纖維

3、的直徑隨著PLGA在共混體系中的比例的增加而增大;在共混比例相同時，直徑隨著溶液總質量體積比的遞增而逐漸增大。隨著絲素蛋白的含量的增加，力學性能下降，但親水性有所提高。為了提高靜電紡SF-PLGA納米纖維的耐水性和穩(wěn)定性，選擇甲醇蒸氣對SF-PLGA共混納米纖維進行后處理，并對處理后的SF-PLGA納米纖維的性能進行了研究，實驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理后的共混納米纖維，直徑較處理前有所增大。甲醇蒸氣處理后的纖維接觸角和力學性能都較處理前有所減弱，但

4、純SF經(jīng)過處理后，應力變大。通過這些測試，我們對SF-PLGA共混納米纖維處理前后的物理、化學性質有了基本了解，為后續(xù)的細胞實驗和動物實驗奠定了基礎。
　　 通過在共混SF-PLGA納米纖維膜上種植雪旺細胞，用MTT法檢測細胞的黏附與增殖情況，在體外評價材料的生物相容性。通過SEM來檢測細胞在纖維膜上的生長形態(tài)。黏附實驗表明細胞在材料上能很好的黏附。增殖實驗表明細胞在各種比例的納米纖維材料上的增殖情況都要好于對照組（玻片），隨著

5、時間的增長，細胞的量明顯增多。SEM結果顯示細胞在纖維膜上能保持良好的細胞形態(tài)。SF-PLGA共混納米纖維膜能為細胞提供良好的生長環(huán)境，未表現(xiàn)出細胞毒性。
　　 對SF-PLGA共混納米纖維膜在模擬體內(nèi)環(huán)境37℃PBS緩沖液（7.4±0.1）條件下的體外降解性能進行了探討。通過對降解不同時間后納米纖維膜的失重、降解液的pH值變化及納米纖維膜的形貌觀察等一系列的分析和表征，表明了純的SF靜電紡納米纖維膜基本上不降解，SF-PLGA

6、(2∶8)共混納米纖維膜降解的最快，在SF-PLGA共混納米纖維膜的降解中發(fā)現(xiàn)SF的加入，使PLGA的降解速率加快。
　　 采用高速旋轉滾筒接收裝置制備了取向SF-PLGA共混納米纖維并研究了其與雪旺細胞的相互作用。實驗結果表明纖維的取向情況和滾筒的旋轉速率有著密切的關系，隨著旋轉速率的增加，纖維的取向情況越好。對雪旺細胞在取向、無規(guī)的靜電紡纖維膜上的增殖進行了研究，增殖實驗的結果表明雪旺細胞在SF-PLGA取向和無規(guī)靜電紡納米

7、纖維上的增殖均高于取向和無規(guī)的PLGA靜電紡納米纖維上的增殖，且細胞在取向SF-PLGA共混納米纖維上的增殖均高于無規(guī)SF-PLGA納米纖維上的增殖。說明取向SF-PLGA納米纖維的拓撲結構能引導細胞沿著纖維的方向生長。
　　 以SD大鼠作為動物模型，取向SF-PLGA(2∶8)納米纖維制成的神經(jīng)導管用于橋接大鼠坐骨神經(jīng)10mm缺損。PLGA納米纖維制成的神經(jīng)導管與自體神經(jīng)作為對照組。術后12周從大體觀察、組織學以及圖像分析等指