可降解高分子-碳納米管復(fù)合電紡纖維的制備及其性能研究.pdf

1、本論文使用靜電紡絲法制備了無(wú)規(guī)取向和定向?qū)щ娋廴樗幔技{米管(PLA／MWCNTs)復(fù)合纖維支架和載藥(茶多酚)的聚己內(nèi)酯／碳納米管(PCL／MWCNTs)復(fù)合纖維支架。其中,所采用的聚乳酸和聚己內(nèi)酯高分子可生物降解,無(wú)毒,具有良好的生物相容性；多壁碳納米管(MWCNTs)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、導(dǎo)電性及良好的生物相容性。因此,可以預(yù)見(jiàn),我們制備的纖維支架在組織工程和藥物控制釋放方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 首先,對(duì)于PLA／MW

2、CNTs導(dǎo)電復(fù)合電紡纖維支架,我們使用掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),萬(wàn)能材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī),超高阻微電流測(cè)量?jī)x,材料體外降解等手段進(jìn)行表征。結(jié)果表明:PLA／MWCNTs導(dǎo)電復(fù)合纖維直徑均勻、形貌良好；MWCNTs在復(fù)合纖維內(nèi)部分散均勻；復(fù)合纖維力學(xué)性能得到大幅提高,且定向纖維支架比無(wú)規(guī)取向纖維支架力學(xué)性能強(qiáng)；在MWCNTs含量為3％時(shí),有電滲閾值現(xiàn)象；PLA／MWCNTs導(dǎo)電復(fù)合電紡纖維體外降解速度受MWCNTs含量

3、的影響顯著。
　　 其次,我們使用自制裝置對(duì)成骨細(xì)胞在導(dǎo)電PLA／MWCNTs纖維支架上的生長(zhǎng)進(jìn)行了不同大小的微直流電刺激(50,100,200μA),以研究導(dǎo)電復(fù)合纖維的形貌特征和電刺激對(duì)成骨細(xì)胞體外生長(zhǎng)的協(xié)同影響。我們分別使用Alamarblue法,普通光學(xué)顯微鏡,熒光顯微鏡和掃描電子顯微鏡對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:沒(méi)有電刺激時(shí),成骨細(xì)胞在無(wú)規(guī)取向纖維支架上向四周均勻生長(zhǎng),在定向纖維支架上沿纖維取向生長(zhǎng),且細(xì)胞在定向

4、纖維支架上增殖數(shù)量要好于無(wú)規(guī)取向纖維支架,且MWCNTs含量為3％時(shí),細(xì)胞生長(zhǎng)情況最好；50,100μA電刺激都能促進(jìn)成骨細(xì)胞的生長(zhǎng),100μA電刺激最有利于細(xì)胞生長(zhǎng),200μA電刺激導(dǎo)致成骨細(xì)胞大量死亡；成骨細(xì)胞在電刺激作用下,沿電流方向生長(zhǎng)(100μA電刺激效果最好),無(wú)規(guī)取向?qū)щ娎w維支架上的細(xì)胞在電刺激作用下形貌變得狹長(zhǎng),定向纖維支架上細(xì)胞長(zhǎng)寬比也有所提高。
　　 最后,對(duì)于載藥(茶多酚)PCL／MWCNTs復(fù)合電紡纖維支

5、架,首先采用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外分析儀(FTIR)對(duì)MWCNTs／GTP進(jìn)行表征,然后采用掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),激光共聚焦顯微鏡,萬(wàn)能力學(xué)測(cè)試儀,體外降解,體外藥物控制釋放,細(xì)胞實(shí)驗(yàn)(OB,A549,HepG2)等手段進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:茶多酚(GTP)成功粘附在了MWCNTs表面；PCL／MWCNTs復(fù)合電紡纖維直徑分別較寬,形貌良好,MWCNTs在纖維內(nèi)部分散均勻；復(fù)合纖維支架力學(xué)性能由于MWCNTs而增強(qiáng)