静电纺丝法用于制备新型组织工程支架的研究

摘要

本文系统地研究了静电纺丝原理应用于组织工程支架的工艺优化原理，从体外细胞相容实验、支架降解特性、结构分析及力学性能测试等方面较为系统地评价了其用于组织工程支架的应用前景，并扩展了其应用体系。　　运用静电纺丝原理，制备仿细胞外基质(ECM)结构的多孔网状组织工程支架，在形态上模拟ECM。　　全面考察了左旋聚乳酸(PLLA)静电纺丝过程中的影响因素，特别是电压、溶液浓度、接收距离、出样速率、溶剂等对静电纺丝支架结构性能的影响，通过工艺优化，成功地得到可降解PLLA系列支架。提出静电纺丝支架制备工艺参数控制的一般规律，并对支架力学性能、体外降解行为及细胞相容性进行研究，评价其作为组织工程支架的应用潜力。　　在工艺优化基础上将静电纺丝法应用于其它生物医用材料，丰富了静电纺丝支架的种类，以开发出更多能满足不同组织修复与重建需要的组织工程支架。首次将静电纺丝原理用于制备聚乳酸/磷酸钙复合支架，包括聚乳酸/羟基磷灰石和聚乳酸/β-磷酸三钙，并对复合支架结构形貌、亲水性能、力学性能、体外降解行为、细胞相容性等与纯PLLA支架进行较为深入的比较研究，阐明磷酸钙的复合对支架性能的影响，并将两种支架性能进行比较。实验证明，虽然在复合磷酸钙盐后，不论是羟基磷灰石还是β-磷酸三钙，支架的拉伸力学强度有所降低，支架中PLLA降解速度加快，但复合支架较纯PLLA支架在体外降解过程中结构稳定性更好，多孔网状结构得以更好的维持，同时支架的亲水性大大提高，且由于磷酸钙盐更好的生物活性使得复合支架细胞相容性更好。不仅证明了静电纺丝法制备聚乳酸与磷酸钙盐复合支架的可行性，也证明了磷酸钙盐的复合对支架性能改善起到促进作用，从而可以推断这种复合支架将具有良好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1组织工程支架研究背景

1.1.1纤维连接法

1.1.2溶剂浇铸-颗粒沥滤法

1.1.3膜迭片法

1.1.4熔融模法

1.1.5聚合物/陶瓷纤维复合法

1.1.6相分离法

1.1.7原位聚合法

1.2静电纺丝技术介绍

1.2.1静电纺丝技术的发展历史

1.2.2静电纺丝技术的原理

1.2.3静电纺丝技术用于制备组织工程支架的优势

1.3本论文研究内容和意义

1.3.1 PLLA静电纺丝支架制备工艺条件研究

1.3.2 PLLA静电纺丝支架作为组织工程支架的体外评价

1.3.3 PLGA支架制备及其在组织工程中应用潜力的评价

1.3.4 PLLA与磷酸钙盐复合支架制备及其性能研究

第二章静电纺丝法制备PLLA可降解支架及其工艺优化

2.1材料与方法

2.1.1材料

2.1.2方法

2.2结果

2.2.1浓度对支架的影响

2.2.2电压对支架的影响

2.2.3接收距离对支架的影响

2.2.4出样速率对支架的影响

2.2.5不同溶剂对支架的影响

2.2.6不同后处理对支架的影响

2.3讨论

2.4结论

第三章PLLA静电纺丝支架用于组织工程支架的体外评价

3.1材料与方法

3.1.1材料

3.1.2方法

3.2结果

3.2.1支架的结构形貌

3.2.2支架的孔隙率

3.2.3支架的接触角

3.2.4支架的拉伸力学性能

3.2.5支架的体外降解行为

3.2.6支架的细胞相容性

3.3 讨论

3.4结论

第四章静电纺丝应用于PLGA组织工程支架制备及其评价

4.1材料与方法

4.1.1材料

4.1.2方法

4.2结果

4.2.1支架结构形貌

4.2.2支架体外降解行为

4.2.3支架的细胞相容性

4.3讨论

4.4结论

第五章PLLA/HA静电纺丝复合支架制备及其评价

5.1材料与方法

5.1.1材料

5.1.2方法

5.2结果

5.2.1复合支架结构形貌

5.2.2复合支架接触角

5.2.3复合支架拉伸力学性能

5.2.4复合支架体外降解行为

5.2.5复合支架的细胞相容性

5.3讨论

5.4结论

第六章PLLA/β-TCP静电纺丝复合支架制备及其评价

6.1材料与方法

6.1.1材料

6.1.2方法

6.2结果

6.2.1复合支架结构形貌

6.2.2复合支架接触角

6.2.3复合支架拉伸力学性能

6.2.4复合支架体外降解行为

6.2.5复合支架细胞相容性

6.3讨论

6.4结论

全文总结

参考文献

作者在论文工作期间发表的学术论文

声明

致谢