靜電紡載藥串珠纖維形態(tài)和尺寸的可控性研究.pdf

1、靜電紡是目前連續(xù)制備納米纖維最有效的方法，納米纖維網(wǎng)因具有高的比表面積和孔隙率，被廣泛地應(yīng)用在組織工程領(lǐng)域。組織工程的核心是制備生物材料支架來模擬天然細胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，然而在組織工程中，纖維支架上擔載的往往是一些具有生物活性的藥物，為避免其失活，制備載藥纖維時，一般會預(yù)先對藥物處理，使其形成外有保護層的微球藥物，但是處理后形成的微球藥物直徑較大，納米纖維支架不能有效地擔載此類顆粒藥物，更達不到控制其釋放的功能。
　　針對上述

2、問題，少數(shù)學者目前已經(jīng)初步實現(xiàn)了利用靜電紡串珠結(jié)構(gòu)纖維來擔載組織工程中的顆粒型藥物，緩解了藥物突釋現(xiàn)象。串珠結(jié)構(gòu)纖維，即在連續(xù)的納米尺度的纖維上生成了直徑相對較大的珠粒,當紡絲液自身在紡絲過程中能形成串珠結(jié)構(gòu)纖維時，可將微球藥物擔載于珠粒中。但問題是，串珠纖維的結(jié)構(gòu)受到多重因素的影響，其制備過程極不穩(wěn)定，而實現(xiàn)擔載顆粒藥物的前提就是必須要存在穩(wěn)定的串珠結(jié)構(gòu)，目前還沒有系統(tǒng)的研究工作針對如何控制串珠纖維形態(tài)、尺寸以及串珠的數(shù)量而展開，針對

3、上述問題，本文以串珠結(jié)構(gòu)纖維為研究對象，主要工作包含以下幾部分：
　　(1)穩(wěn)定地制備串珠纖維。課題通過分析串珠纖維產(chǎn)生的機理和影響因素，以濃度為切入點，選用可紡性較好的聚氧化乙烯(PEO)為紡絲材料，通過單一控制濃度穩(wěn)定地紡出串珠纖維，采用光學顯微鏡和SEM觀察靜電紡纖維形態(tài)。
　　(2)調(diào)節(jié)和表征串珠纖維尺寸和珠粒數(shù)量。課題在穩(wěn)定制備串珠纖維的前提下，進一步研究濃度、電壓、紡絲距離和流速這4個重要因素對珠粒直徑、珠粒之間

4、的纖維直徑和珠粒數(shù)量的影響。在串珠纖維形成的濃度范圍內(nèi)，選擇4種不同濃度來研究濃度的影響；選擇濃度為6.0wt％的PEO水溶液來研究電壓、紡絲距離和流速的影響。采用ImageJ和SPSS統(tǒng)計和分析數(shù)據(jù)。
　　(3)制備載藥串珠纖維。課題以不溶于水的紫杉醇作為顆粒模型藥物，選擇合適的紡絲參數(shù)制備串珠纖維和光滑纖維。通過串珠纖維載藥前后對比試驗，觀察加藥前后串珠纖維尺寸和珠粒數(shù)量有無變化，來研究顆粒藥物對靜電紡串珠纖維的影響；通過串珠

5、纖維和光滑纖維載藥對比實驗，觀察兩種纖維擔載藥物的表面形態(tài)，來判定是否光滑纖維不具備擔載顆粒藥物的能力。
　　結(jié)果顯示：將PEO的濃度控制在2.5wt％~7.0wt％內(nèi)，可以穩(wěn)定地制備串珠纖維。適當提高濃度和流速、降低電壓可以提高纖維和珠粒直徑；適當降低濃度和電壓、增加流速和紡絲距離可以增加珠粒數(shù)量，且所有紡絲條件下得到的珠粒之間纖維平均直徑可以有效地控制在50~500nm之內(nèi)，珠粒的直徑能達到1~2μm，有的甚至達到3~4μm。