聚己内酯/丝胶蛋白纳米纤维支架的制备及相容性研究

摘要

静电纺丝技术是制备组织工程支架材料最有效的方法之一。由电纺技术制备的支架，在结构和功能上与天然细胞外基质相似，且具有较好的生物相容性及一定的强度和稳定性，是用于人体器官再造较理想的方式之一。
　　 目前，组织工程支架侧重于聚合物混合的方法，而电纺支架通过将人工和天然的聚合物混合来增强材料的物理和生物学功能。PCL因其具有较好的力学性质、生物降解性和生物相容性已在组织工程和药物运输方面广泛应用。然而其缺乏与细胞的识别位点以及自身的强疏水性使其应用受到限制。SS是来源于蚕的亲水性天然高分子蛋白，主要作用是包裹在两条丝素纤维外面起粘合作用。作为天然高分子聚合物，具有良好的生物相容性、低免疫原性，并可起到细胞因子的作用等优点。
　　 本文旨在通过静电纺丝技术制备聚己内酯(PCL)/丝胶蛋白(SS)纳米三维多孔支架，进而促进细胞与材料的相互作用。本文包含如下具体研究内容：
　　 1. 纳米纤维支架的制备：直接从五龄幼蚕体内提取丝胶蛋白，将冻干的丝胶蛋白用9.3M LiBr溶解，通过透析、冷冻干燥获得丝胶粉末。以HFIP为溶剂将冻干的丝胶蛋白溶解，最终制成5％（w/v)的溶液。以HFIP为溶剂的10％（w/v)的PCL溶液也同时制备。将丝胶蛋白溶液缓慢加入到PCL溶液中，制成4种不同质量百分比的混合溶液，通过静电纺丝技术制备纳米纤维薄膜。
　　 2. 形态及理化性能检测：利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱技术(FTIR)、接触角仪等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明，所制备的含SS纳米颗粒的PCL/SS纳米纤维支架呈相互交联的多孔网状无纺结构，纤维直径均一度与精细度高，且其中SS二级结构没有发生变化。
　　 3. 细胞与支架复合培养观察：取人皮肤成纤维细胞(FEK4)与支架复合培养，SEM和MTS法观察了细胞在材料上的粘附与增殖情况。结果表明，培养在纳米纤维上的细胞粘附情况良好，并且与纤维紧密相连，说明此材料的细胞亲和性良。细胞在PCL/SS纤维膜上也表现了良好的增殖性能，提示该材料对细胞无毒性，适合细胞生长。
　　 本文研究证明：类似于细胞外基质结构的静电纺PCL/SS纳米纤维支架表面具有良好的拓扑结构，为细胞的粘附和增殖提供了优良的外环境。本研究结果为该材料用于组织工程、组织修复、伤口敷料和药物载体提供了理论和实验依据。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 静电纺丝装置的制备

3 纳米纤维支架的制备

4 纳米纤维支架的表征

5 细胞与支架的生物相容性研究

6 结论及展望

致谢

参考文献

附录