羥基磷灰石-納米纖維素復(fù)合材料的制備及表征.pdf

1、細(xì)菌纖維素(Bacterical Cellulose,BC)優(yōu)異的力學(xué)性能、獨(dú)特的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和良好的生物相容性,使其在組織工程領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用潛力。BC的納米纖維與骨的膠原纖維在形態(tài)學(xué)方面是一致的,這種微纖維能以類似于骨組織增長的方式誘導(dǎo)晶體形成,使得BC具有作為骨組織工程支架的潛能。但BC的生物活性不高,不能直接作為生物支架使用,必須對納米纖維進(jìn)行改性處理,增強(qiáng)其生物活性,才能促進(jìn)細(xì)胞的黏附與生長。
　　 為了提高BC

2、的表面活性,本論文利用磷酸化方法對BC進(jìn)行表面化學(xué)改性處理；利用化學(xué)交聯(lián)固定技術(shù)對BC進(jìn)行表面復(fù)合改性處理。采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線能譜儀(EDS)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、萬能材料試驗機(jī)和體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)分析了產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)狀態(tài)、力學(xué)性能和生物相容性。結(jié)果表明,利用磷酸化方法可以將活性PO43-引入BC分子,形成穩(wěn)定的磷化BC；利用化學(xué)交聯(lián)固定技術(shù),以天然植物提取物原花青素(PA)為交聯(lián)劑,可將

3、明膠(Gel)和ε-聚賴氨酸(ε-PL)固定于BC納米纖維表面,當(dāng)Gel和ε-PL溶液的濃度為0.25％時復(fù)合改性效果最佳,Gel和ε-PL的加入均使BC的力學(xué)性能降低,且BC／Gel的力學(xué)性能優(yōu)于BC／ε-PL；細(xì)胞在磷化BC、BC／Gel和BC／ε-PL上均能黏附且生長狀態(tài)良好。
　　 為了賦予BC良好的骨誘導(dǎo)性能,本論文利用仿生沉積技術(shù)將羥基磷灰石(HAp)沉積于BC納米纖維表面,并采用SEM、等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)

4、、EDS、X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)光譜(XANES)、X射線衍射(XRD)、萬能材料試驗機(jī)和體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對BC納米纖維表面HAp的生長機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,表面呈負(fù)電性的磷化BC和BC／Gel利于HAp的沉積,而表面呈正電性的BC／ε-PL不利于HAp的生長；通過模擬體液(SBF)仿生沉積方法得到的HAp,其形核長大過程可分為無定形磷酸鈣(ACP)、磷酸鈣(TCP)、磷酸八鈣(OCP)和HAp四個階段,BC／Gel纖維上HAp的形核速