生物降解多功能核壳纤维电纺膜的制备与表征

摘要

本文选用聚内酯(PCL)和阳离子化明胶分别作为内核与外壳材料，通过同轴电纺制备得到具有多功能的核壳纤维膜，外壳阳离子明胶通过简单温和的戊二醛蒸汽交联法固化。与其它电纺膜相比，上述核壳纤维膜具有以下优点：(1)内核PCL可以赋予纤维膜高机械强度；(2)交联阳离子化明胶外壳纤维模拟了细胞外基质的拓扑结构与化学组成，能促进的细胞的粘附与增殖；(3)生长因子与阴离子多糖等生物活性物质可以在非常温和条件下通过静电相互作用吸附到阳离子化明胶外壳纤维中，并缓慢释放。 以EDC为偶联剂，将N,N-二甲基乙二胺连接到A型明胶羧基上，合成得到不同阳离子化程度的阳离子化明胶。以阳离子化明胶的三氟乙醇(TFE)溶液为外纺丝液，PCL/TFE溶液为内纺丝液，通过同轴电纺装置制备得到外壳为阳离子化明胶、内核为PCL的核壳纤维，改变内核进料速率，可控制纤维核壳组成比。纤维核壳结构通过溶剂萃取法以及SEM拍摄的断面形貌得到证实。将核壳纤维置于戊二醛蒸汽环境中，可交联固化纤维外壳中阳离子化明胶。最后，研究了FITC-BSA与FITC-Heparin在核壳纤维膜上吸附与释放行为，发现BSA与肝素钠可迅速大容量吸附固定到外壳阳离子化明胶水凝胶纤维中，在中性介质中只有小部分被释放出来。上述具有多功能核壳纤维膜可望广泛用于药物控释、组织工程与基因传递等领域

目录

文摘

英文文摘

第1章文献综述

1.1引言

1.2生物大分子的电纺

1.2.1合成高分子

1.2.2天然生物大分子

1.2.3复合纳米纤维

1.3电纺的生物医学应用

1.3.1电纺膜与组织工程

1.3.2电纺膜与药物释放

1.4课题提出

第2章实验部分

2.1实验材料

2.2表征使用仪器

2.3阳离子化明胶的合成与表征

2.3.1合成

2.3.2表征

2.4阳离子化明胶单轴电纺条件的探索

2.5 PCL内核/CG外壳同轴电纺工艺参数的考察

2.6单轴电纺纤维蒸汽交联条件的考察

2.7核壳纤维壳层蒸汽交联条件的考察

2.8交联核壳纤维膜对阴离子物质吸附、释放行为的研究

2.8.1 FITC-BSA与FITC-Heparin的合成

2.8.2 FITC-BSA的吸附与释放

2.8.3 FITC-Heparin的吸附与释放

2.9核壳纤维膜的应用

第3章结果与讨论

3.1阳离子化明胶的合成与表征

3.2 CG单轴电纺条件的探索

3.2.1 CG浓度对纤维形态的影响

3.2.2接收距离对纤维形态的影响

3.2.3纺丝电压对纤维形态的影响

3.3 PCL内核/CG外壳同轴电纺工艺参数的考察

3.3.1不同内核进料速度对核壳纤维形态的影响

3.3.2纤维的核壳结构

3.4 CG单纺纤维蒸汽交联研究

3.5核壳纤维壳层CG的蒸汽交联研究

3.5.1相同内核进料速度不同交联时间

3.5.2不同内核进料速度交联相同时间

3.5.3交联核壳纤维膜在水中的稳定性

3.6核壳纤维电纺膜对阴离子物质吸附和释放行为的研究

3.6.1 FITC-BSA的吸附释放行为研究

3.6.2交联纤维膜对FITC-Heparin吸附释放行为研究

3.7核壳纤维膜的应用

3.7.1导管支架的表面形貌

3.7.2导管支架吸附FITC-BSA行为的研究

第4章全文总结

参考文献

作者简介和硕士期间发表论文

致谢