静电纺PLA/PCL微纳米纤维复合组织工程支架的制备及性能

摘要

组织工程（Tissue Engineering）是治疗组织或者器官的缺损和功能性障碍有效手段之一，组织工程支架是组织工程三要素之一。静电纺丝法制备出的纳米纤维支架可以很好地模拟细胞外基质，是一种制备组织工程支架的理想方法，但传统的静电纺丝法制备出的纳米纤维支架存在孔径较小、孔隙率较低、难以形成三维结构等不足。因此，发展具有良好生物相容性、大孔径、高孔隙率的三维支架是组织工程支架领域的研究难点和热点。本文通过设计一种新型的静电纺丝接收系统，制备了聚乳酸/聚己内酯（PLA/PCL）微纳米纤维复合三维组织工程支架，继而将之与传统电纺纳米纤维复合支架进行性能对比，最后利用细胞实验对支架的生物学性能进行评价。研究的主要内容为：
　　（1）将静电纺丝水浴接收装置和滚筒接收装置整合形成一种新型的静电纺丝接收系统，利用这一系统制备出具有三维结构的微/纳米纤维复合支架，并对复合支架的形成过程进行分析。在相同的电纺时间内，所设计的接收系统能收集到厚度远大于传统方法的电纺支架，呈现明显的三维结构。
　　（2）对PLA/PCL比例为1:1的纳米纤维复合支架和微/纳米纤维复合支架进行SEM、孔隙率、孔径、水接触角、力学性能等表征分析。结果表明微/纳米纤维复合支架由取向排列的微米纤维束和无规取向的纳米纤维组成；微/纳米纤维复合支架孔隙率为91.89±3.48%，孔径为33.54±5.82μm，均优于纳米纤维复合支架（孔隙率83.4±1.79%，孔径18.07±3.13μm）；微/纳米纤维复合支架接触角为109.74±3.02 o，较纳米纤维复合支架（127.4±3.19 o）有所降低，即亲水性有一定提高；取向的微米纤维束使微/纳米纤维复合支架的力学性能呈各向异性，沿取向方向的力学性能优于纳米纤维复合支架。
　　（3）采用HaCaT细胞对纳米纤维复合支架和微/纳米纤维复合支架进行生物相容性评价。SEM、荧光染色实验和细胞增殖实验的结果表明，细胞在微/纳米纤维支架上能更好地黏附增殖。即微/纳米纤维复合支架相对于纳米纤维复合支架具有更好的生物相容性，更适宜作为组织工程支架。

目录

声明

1 绪论

1 组织工程概述

1.1 组织工程支架

1.3 静电纺丝技术

1.4 静电纺丝制备组织工程支架现状及存在的问题

1.5 本课题研究目的、意义与研究内容

2 PLA/PCL微/纳米复合纤维支架的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 本章小结

3 PLA/PCL微/纳米纤维复合支架的微观形貌及力学性能

3.1 引言

3.2 实验仪器

3.3 表征方法

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

4 PLA/PCL微/纳米纤维复合支架的生物相容性

4.1 引言

4.2 实验材料

4.3 实验仪器

4.4 PLA/PCL微纳米复合纤维支架的生物相容性表征

4.5 结果与分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢