论文部分内容阅读
聚己内酯(PCL)具有良好的生物相容性、生物可降解性及易加工性等特性,在组织工程支架领域有广阔的应用前景。然而,PCL分子链中存在的5个亚甲基(-CH2-),使静电纺PCL纤维膜具有很强的疏水性,降低了细胞的黏附和增殖效果,从而导致静电纺PCL纤维膜在组织工程领域的应用受到了限制。因此,设计开发一种能有效提高静电纺PCL纤维膜亲水性能的方法显得尤为重要。本文通过在PCL纺丝液中添加适量的聚乙二醇(PEG)进行共混静电纺丝,制备出PCL/PEG复合纤维膜,以提高PCL纳米纤维膜的亲水性能,并探讨了PCL/PEG不同质量比对复合纤维膜的形态、结构及亲水性等性能的影响。结果表明,通过调节PEG的加入量可以对PCL/PEG复合纤维膜的亲水性进行调控,但在复合纤维膜中PCL组分和PEG组分并不相容,PEG主要分布在复合纤维的表面,且易溶于去离子水中,对PCL纤维膜的改性效果产生影响。因此,本文又通过共聚的方法,制备出聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCEC)嵌段共聚物,并通过静电纺丝制备出共聚物纤维膜。利用1H-NMR和FTIR表征了共聚物的结构,考察了共聚物中PEG段的不同含量对共聚物纤维膜各性能的影响。研究表明,随着共聚物中PEG段含量的增大,共聚物纤维膜的水接触角逐渐变小,由较强的疏水性变为较强的亲水性,静电纺共聚物纤维膜的断裂应变上升而断裂应力下降。此外,为进一步提高共聚物纤维膜的生物相容性,通过混杂静电纺丝的方法引入丝素蛋白(SF)纤维,制备出PCEC/SF混杂纤维膜。通过NIH3T3成纤维细胞体外培养实验,分别探究了细胞在静电纺PCL、PCEC2、PCL/SF混杂纤维膜及PCEC2/SF混杂纤维膜的黏附及增殖效果。结果表明,上述纤维膜均对细胞无毒,能够支持NIH3T3细胞在纤维膜支架材料上黏附和增殖。NIH3T3细胞在PCEC2/SF纤维膜支架上具有较好的黏附及增殖效果,说明该支架材料具有较好的生物相容性。通过共聚合引入亲水性的PEG段后,PCL纤维膜的亲水性提高,能够促进细胞黏附及增殖,同时SF混杂纤维的加入,能够进一步促进细胞在纤维膜上黏附及生长。本论文设计的改性聚己内酯纤维膜,不仅有利于拓展聚己内酯纤维膜材料新的应用领域,而且为新型生物材料的设计提供了思路。