絲素蛋白-殼聚糖復(fù)合納米纖維用于皮膚組織工程.pdf

1、組織工程學(xué)是一門(mén)跨學(xué)科科學(xué)，包含材料工程和分子生物學(xué)的基本原理，目的是為了形成破損組織、器官的生物替代品;因此組織工程學(xué)也被稱(chēng)作‘再生醫(yī)學(xué)’，是目前治療難以治愈的疾病的最理想的醫(yī)療方法。組織工程的關(guān)鍵也是具有挑戰(zhàn)性的一步就是找到能夠模擬天然組織中的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)且具有良好生物相容性，降解速率與新組織的形成速率相匹配的三維多孔支架。設(shè)計(jì)外源性細(xì)胞外基質(zhì)的最佳方法就是仿生，即模仿天然組織中細(xì)胞外基質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與功能，將天然細(xì)胞外基質(zhì)

2、作為支架使細(xì)胞聚集分化而形成新的組織。
　　 本課題從仿生角度出發(fā)，利用天然蛋白質(zhì)及多糖為原材料，通過(guò)靜電紡的方法制備出納米纖維，從組成、結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面進(jìn)行仿生。首先，本文選取天然絲素蛋白(Silk fibroin，SF)和殼聚糖(Chitosan，CS)這兩種天然生物材料，利用高壓靜電紡的方法制備出納米纖維支架。通過(guò)掃描電鏡(SEM，5，000×)和ImageJ軟件分析納米纖維支架纖維直徑，發(fā)現(xiàn)隨著殼聚糖含量的增加纖維直徑減小，

3、利用紅外光譜(FTIR)分析纖維的化學(xué)組分發(fā)現(xiàn)通過(guò)靜電紡之后沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。X射線衍射分析顯示，在靜電紡絲以后，纖維的物相結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，靜電紡纖維更趨向于無(wú)定型態(tài)。通過(guò)對(duì)納米纖維膜力學(xué)性能的分析，發(fā)現(xiàn)隨共混體系中絲素蛋白-殼聚糖比例的變化，其力學(xué)性能也發(fā)生變化。由于絲素蛋白-殼聚糖復(fù)合納米纖維耐水性差，力學(xué)性能也不夠強(qiáng)，因此我們選擇用戊二醛做交聯(lián)劑對(duì)納米纖維膜進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)后我們通過(guò)紅外光譜，X射線衍射分析發(fā)現(xiàn)絲素蛋白的構(gòu)象由不穩(wěn)定的

4、α螺旋轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的β折疊片層結(jié)構(gòu)，交聯(lián)后平均斷裂強(qiáng)度有所增加，但是平均斷裂延伸有所降低，主要因?yàn)榻宦?lián)后分子鏈之間作用力加強(qiáng)，但分子鏈纖維移動(dòng)受阻。
　　 另一方面選取小鼠成纖維細(xì)胞(L929)利用MTT試驗(yàn)分析細(xì)胞增殖情況，MTT試驗(yàn)顯示納米纖維支架具有良好的細(xì)胞相容性。HE染色觀察比較細(xì)胞延伸、增殖的群體效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞與纖維黏附的很好且細(xì)胞形態(tài)呈梭形;SEM(3，000×)觀察黏附在支架表面單個(gè)細(xì)胞的形態(tài)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的觸角已經(jīng)延伸