靜電紡絲法制備PCL-PEG組織工程支架的研究.pdf

1、組織工程的研究目的在于從形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上對功能喪失或具有功能障礙的組織、器官進行永久性修復(fù)與重建，這就對支架材料在生物性能及微觀孔隙結(jié)構(gòu)方面提出了綜合要求。靜電紡絲是一種借助靜電場作用對聚合物溶液或熔體進行紡絲的方法，能直接、連續(xù)制備聚合物納米纖維，由它制成的超細纖維膜，具有相互貫通的孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，可用作組織工程支架及生物醫(yī)用材料。
　　 本文利用聚己內(nèi)酯(PCL)的生物可降解性、PCL和聚乙二醇(PEG)的共溶劑性

2、，以四氫呋喃(THF)為溶劑，采用靜電紡絲技術(shù)制備了PCL/PEG超細纖維膜。用掃描電鏡(SEM)觀察超細纖維的微觀形貌，系統(tǒng)研究了影響PCL/PEG超細纖維微觀形貌的諸多因素。結(jié)果表明，對于PCL/PEG共混材料，溶液濃度對纖維的形貌起決定性作用，隨著溶液濃度由4wt％逐漸提高到9wt％，纖維由珠絲轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚶w維，纖維的平均直徑也由118nm逐漸增大到896nm，纖維直徑與濃度正相關(guān)；PEG的加入提高了溶液的電導(dǎo)率，纖維直徑分布變窄；

3、在溶液中加入無水乙醇，可顯著提高溶液的電導(dǎo)率，纖維珠狀缺陷減少，但纖維直徑并未發(fā)生明顯變化；當外加電壓由16kV提高到18kV以上時，纖維直徑變粗，直徑分布變化不大；接收距離和溶液流量對纖維直徑的影響很小。共混體系中，PCL的溶度參數(shù)與PEG相近，但利用紅外光譜(FTIR)、差示掃描量熱儀(DSC)、動態(tài)力學(xué)分析(DMA)、偏光顯微鏡(POM)等對PCL/PEG超細纖維膜二組分相容性進行分析的結(jié)果表明，PCL/PEG是不相容的。等溫結(jié)晶

4、動力學(xué)研究表明，PCL/PEG共混體系中PCL的結(jié)晶機制沒有改變，但PEG的加入影響了PCL的結(jié)晶速率；DSC和XRD（X射線衍射）測試結(jié)果都顯示共混物中PCL的結(jié)晶度比純PCL的結(jié)晶度低。PCL/PEG超細纖維膜作為組織工程支架，具有較高孔隙率和相互貫通的孔結(jié)構(gòu)。纖維膜的接觸角測試表明，共混材料的親水性能提高。膜失重率和酶解動力學(xué)結(jié)果表明：酶降解初期，PEG的加入有利于材料的降解，但PEG加入量超過20％時，材料孔隙率下降，不利于酶的

5、進攻，降解速率緩慢；降解過程特性粘度下降，表明分子量下降；降解前后DSC結(jié)果顯示，PCL降解從無定形區(qū)開始。由SEM結(jié)果觀察到成纖維細胞在超細纖維膜支架上生長良好，相比純PCL支架，細胞在PCL/PEG共混支架上生長和繁殖的數(shù)量更多，細胞與支架之間作用力更強，尤其在PCL/PEG(50/50)支架中細胞可深入支架內(nèi)層生長；PEG溶失前后細胞生長情況對比進一步說明PEG的加入有利于細胞的黏附、生長及增殖。
　　 本文研究表明，經(jīng)過