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关节软骨损伤后如何修复一直是个难题,组织工程技术的发展为软骨再生修复提供了新的选择,软骨支架材料的选择与制备是软骨组织工程的关键,因此研制出一种理想的软骨支架材料显得尤为重要。魔芋葡甘聚糖是一种带有支链的直链植物多糖,有交联性好、成型简易、有一定强韧性等优点,透明质酸作为软骨基质中重要的蛋白多糖,在维持软骨细胞表型、促进软骨机制分泌等方面发挥着重要的作用。因此,本实验拟利用以上两个材料的这些优点,将两者进行有效的复合,通过湿法纺丝的方法结合可编程的二维移动平台将其制成多孔的纤维膜材料,有望成为一种潜在的软骨组织工程支架材料。本实验以魔芋葡甘聚糖、透明质酸钠为主要原料,采用湿法纺丝法结合可编程的二维移动平台制备有一定规则的孔隙度可调的纤维膜材料;首先用乳酸溶液和微波预处理工艺对两者的复合胶体进行改性,得到合适粘度的纺丝液,然后通过湿法纺丝的方法结合可编程的二维移动平台将纺出来的丝进行有规则的排布,使之形成一张多孔的纤维膜材料,之后再通过复杂的交联工艺和后续处理得到最终的KGM/SH纤维膜材料,并通过正交试验方案L9(34)对KGM/SH纤维膜的制备工艺进行了研究。筛选出了制备复合纤维膜的最佳工艺配方:魔芋葡甘聚糖3.00g、透明质酸钠1.25g、乳酸1.5ml、微波处理时间为5.0min、蒸馏水400ml,由此制出的纤维膜的纺丝液粘度为3460mPa-s,吸水率为946%,厚度为74.3μm,拉伸强度为15.9MPa,断裂伸长率为4.7%,12周的降解率在60%79%之间。用XRD、TGA-DTA、FT-IR对纤维膜进行了表征,研究纤维膜的结晶性、热稳定性、化学键结构和KGM和SH两者的相互作用方式。XRD结果表明,交联处理后的KGM/SH纤维膜的结晶度明显增加,结晶度为24.66%;TGA-DTA结果表明,交联处理能提高KGM/SH纤维膜的热稳定性。FT-IR结果表明,KGM中的羟基与SH中的羧基发生了酯化反应,且两者之间还产生了氢键作用,交联作用脱除了魔芋葡甘聚糖中的乙酰基。用人脐带间充质干细胞(Human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUCMSCs)和纤维膜材料共培养来观察材料的细胞相容性,用模拟人体体液(SBF)对材料进行体外浸泡实验,通过检测浸泡一定时间后材料表面生成的类似于天然骨中无机矿物羟基磷灰石的情况来评价材料的生物活性,并选用MTT法来验证材料的毒性大小。结果表明:KGM/SH纤维膜材料具有良好的细胞相容性和生物活性,且材料浸提液的浓度范围在0.25mg/ml到3mg/ml之间对细胞是没有毒性的。以上实验均证明该纤维膜材料通过认真改进后有望用作软骨支架材料。