碳纤维/磁性纳米颗粒/高分子共轴纤维复合支架构建及其对成纤维细胞的作用研究

摘要

目的构建碳纤维/磁性纳米颗粒/高分子共轴纤维复合支架,研究支架的微观形貌及理化性质,初步评价支架对成纤维细胞生长的作用。方法采用共轴静电纺丝技术制备纤维薄膜,芯层为聚乳酸,壳层为明胶,各层均含有Fe_(3)O_(4)纳米颗粒,在薄膜层中间加入碳纤维,得到复合支架。通过扫描电子显微镜观察电纺丝纤维及碳纤维的微观结构,使用四探针测试仪、震荡样品磁强计、电子万能试验机和差示扫描量热仪检测支架的电导率、磁滞回线、弹性模量和热行为。用激光共聚焦显微镜观察成纤维细胞形貌,利用细胞增殖-毒性检测试剂盒评价细胞活性。结果电纺丝纤维呈无规缠结状态,碳纤维均匀散布在电纺丝薄膜上。Fe_(3)O_(4)纳米颗粒和碳纤维的加入均提高了复合纤维薄膜的电传导性和弹性模量,Fe_(3)O_(4)纳米颗粒还赋予复合薄膜以超顺磁响应性。细胞在支架上能正常生长,与对照组相比,复合支架上细胞的骨架蛋白F-actin表达水平显著升高,且骨架纤维更具张力。结论复合支架获得了超顺磁响应性和导电性,并可显著促进成纤维细胞的生长。