Cs-Gel-HA-MWCNTs導(dǎo)電支架的制備及生物相容性評(píng)價(jià).pdf

1、組織工程支架具有多孔結(jié)構(gòu)，可以為細(xì)胞提供生長(zhǎng)空間，利于細(xì)胞間的信息傳遞及營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞的體外擴(kuò)增，因此組織工程可以作為實(shí)現(xiàn)神經(jīng)組織再生和修復(fù)的一種重要手段。多壁碳納米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)具有機(jī)械強(qiáng)度大、電導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異的性質(zhì)，將其與天然生物材料結(jié)合制備復(fù)合支架，可以保證支架在具有良好的生物相容性的同時(shí)提高其機(jī)械強(qiáng)度及導(dǎo)電能力。本研究在殼聚糖/明膠/透明質(zhì)酸(c

2、hitosan/gelatin/hyaluronic acid, Cs/Gel/HA)復(fù)合支架的基礎(chǔ)上引入MWCNTs，采用冷凍干燥的方法制備Cs/Gel/HA/MWCNTs導(dǎo)電支架，研究了MWCNTs加入量及化學(xué)修飾改性對(duì)支架理化性能和生物相容性的影響，選擇改性后 MWCNTs(modified MWCNTs, mMWCNTs)含量為6%的導(dǎo)電支架用于神經(jīng)干細(xì)胞(neural stem cells, NSCs)的培養(yǎng)，考察其對(duì)NSCs

3、粘附及增殖的影響。
　　本研究首先對(duì) MWCNTs進(jìn)行了表面化學(xué)改性，并考察了反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)溫度對(duì)MWCNTs電導(dǎo)率的影響，根據(jù)電導(dǎo)率測(cè)試結(jié)果，選擇反應(yīng)時(shí)間為2 h，反應(yīng)溫度為80℃條件下改性的 MWCNTs用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)及拉曼光譜(Raman)檢測(cè)顯示，mMWCNTs表面接枝上了羧基，Raman光譜峰位置未發(fā)生變化，但R值增加0.93倍，表明化學(xué)修飾使MWCNTs混亂度增加。分散性檢測(cè)結(jié)果顯示，

4、化學(xué)修飾能夠提高 MWCNTs分散性。形態(tài)學(xué)觀察及死活染色結(jié)果表明，PC12細(xì)胞能夠在MWCNTs上生長(zhǎng)，且mMWCNTs利于突觸伸長(zhǎng)，但還需進(jìn)一步提高其生物相容性。
　　之后使用 MWCNTs及 mMWCNTs制備了 Cs/Gel/HA/MWCNTs和Cs/Gel/HA/mMWCNTs導(dǎo)電支架，并對(duì)支架的性能進(jìn)行了研究。掃描電子顯微鏡(SEM)及孔隙率、孔徑和溶脹率測(cè)試結(jié)果表明，支架具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率為83.74-96.94%

5、，孔徑為93.93-131.77μm，能夠滿足細(xì)胞生長(zhǎng)要求。mMWCNTs的加入能夠提高支架的電導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度，最大可分別提高40.36%，和6.33倍。對(duì)支架的生物相容性考察發(fā)現(xiàn)，Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs支架在各組支架中具有更高的細(xì)胞活力，是對(duì)照組的118.12±2.71%，且細(xì)胞粘附率與Cs/Gel/HA/10%mMWCNTs支架相比無(wú)顯著性差異。綜合電導(dǎo)率及機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果，選取Cs/Gel/HA/6%mMWCNTs