硅酸钙纳米线复合电纺丝支架的制备及离子释放研究

摘要

电纺丝支架已被广泛用于组织工程领域,其中硅酸钙等生物活性陶瓷复合的电纺丝支架,在应用中展现出了优异的生物活性.硅酸钙复合电纺丝支架中硅酸钙降解释放的硅酸根离子(SiO32-)已被证实具有促进成血管性能,但其有效活性离子浓度范围比较窄,仅在0.79～1.8μg/mL之间.因此精确控制组织工程材料的离子释放浓度,使材料释放的离子能较长时间保持在有效活性浓度范围,对于组织工程应用具有重要意义.本研究通过调节电纺丝孔径大小及硅酸钙纳米线的不同复合方式,制备了多种硅酸钙复合电纺丝纤维支架,并比较了其在体外环境下的离子释放模式及对人脐静脉内皮细胞的增殖促进作用.实验结果表明,混纺及同时电喷-电纺复合方式的小孔径硅酸钙复合电纺支架由于高分子的疏水作用和小孔径结构对离子扩散的阻碍,可以实现离子缓释.通过体外细胞实验发现,具有离子缓释效果的支架可以更好地促进人脐静脉内皮细胞的增殖,说明通过调控支架离子缓释,可以有效调控其生物活性,获得最佳组织工程应用效果.