组织工程编织型神经导管用PGA纤维表面制微孔探索

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PGA纤维凭借其良好的生物可降解性和生物相容性而被广泛应用于组织工程领域,但因其表面过于光滑而不利于细胞的吸附限制了支架产品性能的进一步提升。因此,本课题试图在原有的PGA纤维表面制得微孔,从而使该纤维制得的支架更利于细胞的吸附、生长与繁殖,最终改善编织型神经导管的性能。本课题采用CaCO3、NaCl、Ca(HCO3)2为制孔剂,将三种制孔剂与PGA切片进行物理共混后经熔融纺丝得到共混纤维。将不同含量的CaCO3共混纤维分别静置于6%、12%、18%、24%的盐酸溶液中,处理一定时间使之与盐酸溶液充分反应,纤维表面将因CO2的释放而出现微孔。将不同含量的NaCl共混纤维静置于蒸馏水中,使NaCl溶于蒸馏水而出现微孔。再将共混纤维与表面带微孔纤维置于磷酸盐缓冲溶液中,探究制孔剂的加入对PGA纤维体外降解性能的影响。  本课题通过扫描电镜(SEM)、单纤维强力测试仪、差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)等一系列表征技术对不同组分混纺纤维的表观形貌、力学性能、热行为以及制孔剂残留含量进行分析比较,从而揭示制孔剂加入量与纤维性能之间的关系,评判该方案的可行性。研究结果表明,随着制孔剂含量的增多,纺丝越困难,共混纤维表面突起越多。有较大部分的制孔剂残留在PGA纤维内。CaCO3含量越多,断裂强度降低。CaCO3的加入对纤维的热学性能的影响较少,使熔融温度稍微升高。含制孔剂的PGA纤维在经过6天的降解时间后,有大部分纤维断裂现象严重。  同时,发现盐酸浓度和盐酸的处理时间对PGA/CaCO3纤维有一定的影响,浓度越高处理时间越长,纤维表面突起部分破裂的机会增大,纤维的拉伸性能会相应减弱,但强度的减弱对编织型神经导管的影响并不大,因为在编织时是多股丝进行编织的,能弱化单根丝存在的强力不足。加大盐酸溶液的浓度与反应时间有利于微孔的出现,但这又对PGA纤维本身造成影响,故该方案不利于纤维在组织工程神经导管支架领域内的应用。PGA/NaCl纤维,经过蒸馏水的处理在纤维表观的突起部分有破裂的现象,在纤维强度上影响不大,蒸馏水对纤维的影响不大。PGA/Ca(HCO3)2在进行纺丝时由于Ca(HCO3)2受热极易分解的特殊性质使得纺丝无法进行,即使在含量仅1‰情况下也无法纺丝。  根据本次课题的情况,寻找合适的制孔剂是最为重要的一步,只有找到了合适的制孔剂,不仅能为细胞的吸附、生长、繁殖提供理想的环境,又能满足细胞所需的安全环境。故又提出了其他的方案,以蔗糖为制孔剂,蒸馏水为反应液。  纤维性能的研究是为了导管性能的改善,所以最后对编织型单层神经导管和双层神经导管进行了体外降解的实验。实验发现降解到第三周时两种结构的导管的纤维均出现断裂现象;单层导管的重量损失率要比双层导管大,降解到第三周时双层导管的重量损失率上升;双层导管的径向压缩性能比单层导管优越。
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