再生絲素蛋白-膀胱脫細(xì)胞基質(zhì)纖維氈及水凝膠的制備與表征.pdf

1、再生絲素蛋白（RSF）是一種天然的高分子材料，不僅具有一定的力學(xué)性能，而且具有良好的生物相容性、生物可降解性以及對人體幾乎沒有炎癥反應(yīng)等優(yōu)異性能。靜電紡絲工藝制備的絲素蛋白（SF）支架，保留了SF的優(yōu)良特性，且具有比表面積大、孔隙率高，纖維精細(xì)度和均一度高等特點(diǎn)，高度地模仿了細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此在生物組織工程中有廣泛的應(yīng)用潛力。為了增加SF纖維氈的生物活性，人們曾添加外源性生長因子，以促進(jìn)細(xì)胞的增殖與黏附。與外源性生長因子相比，內(nèi)源性生

2、長因子來自于生物體，更有利于促進(jìn)細(xì)胞的生長。膀胱脫細(xì)胞基質(zhì)（BAM）是由膠原、層黏連蛋白、纖連蛋白、糖蛋白、生長因子等組成的天然生物材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性。本論文以BAM/RSF混合水溶液作為紡絲液進(jìn)行靜電紡絲，利用 BAM內(nèi)源性生物信號因子來增加RSF/BAM纖維氈的生物活性。在此基礎(chǔ)上，在紡絲液中引入具有高粘彈性、良好生物相容性和降解性的透明質(zhì)酸（HA），以提高RSF/BAM溶液的靜電紡絲可紡性。通過掃描電子顯微鏡

3、（SEM）、廣角 X射線衍射（WAXD）、傅里葉紅外光譜儀（FTIR）、差示掃描量熱儀（DSC）對纖維氈的形貌、結(jié)構(gòu)和性能等進(jìn)行表征，通過ELISA試劑盒測定RSF/BAM/HA纖維氈中生長因子的存在及緩釋曲線，通過體外培養(yǎng)豬髖血管內(nèi)皮細(xì)胞（PIECs）考察了 RSF/BAM/HA纖維氈的生物相容性。分別考察了紡絲液BAM濃度、紡絲液溶質(zhì)總濃度對紡絲液流變行為、纖維氈形貌、構(gòu)象、熱性能以及生物性能的影響。
　　研究表明，對于RSF

4、/BAM二元共混溶液體系，隨著BAM含量的增加，紡絲液粘度、表面張力下降，電導(dǎo)率增加，但表面張力與電導(dǎo)率的變化不大，粘度下降較為明顯。隨著BAM含量的增加，RSF/BAM纖維氈的纖維直徑減小，纖維不均勻程度增加，甚至出現(xiàn)斷裂趨勢。相對于 RSF/BAM纖維氈， RSF/BAM/HA纖維氈的形貌有所改善，纖維直徑較均勻，纖維表面較為光滑。當(dāng)紡絲液溶質(zhì)總濃度由22.0 wt％增加到24.5 wt%時，纖維致密程度增加，纖維直徑變??；繼續(xù)增大

5、紡絲液溶質(zhì)總濃度，纖維直徑變化不大，纖維直徑分布較為均勻。紡絲液溶質(zhì)總濃度對RSF/BAM/HA纖維氈的構(gòu)象、結(jié)晶度、熱性能影響有限。
　　水凝膠為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有尺寸可變、強(qiáng)度可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，生物大分子水凝膠還具有良好的生物相容性和生物可降解性，在組織工程應(yīng)用廣泛。本論文在BAM經(jīng)過消化、溶解后且生長因子仍然保存的基礎(chǔ)上，制備了不同濃度的BAM水凝膠。通過哈克流變儀、微流變儀、SEM、FTIR、DSC對 BAM水凝膠在凝膠前后流變

6、性能、結(jié)構(gòu)性能的變化以及其凝膠點(diǎn)進(jìn)行表征，探討了BAM濃度對BAM水凝膠性能的影響。通過ELISA試劑盒測定水凝膠中生長因子的存在及緩釋曲線，通過體外培養(yǎng)PIECs考察了BAM水凝膠的生物相容性。
　　結(jié)果表明，濃度為4 mg/mL與6 mg/mL的預(yù)凝膠溶液（BAM4-P，BAM6-P）的凝膠時間分別為3.95±0.07 min和23.77±0.05 min，濃度為8 mg/mL的預(yù)凝膠溶液（BAM8-P）在測定時間內(nèi)并沒有發(fā)生

7、凝膠。與預(yù)凝膠溶液相比，BAM凝膠的紅外光譜在985 cm-1與870 cm-1處出現(xiàn)了新的吸收峰，表明凝膠過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)或相互作用。與預(yù)凝膠溶液相比，BAM水凝膠的變性溫度升高，熱穩(wěn)定性提高，其中濃度為4 mg/mL的水凝膠（BAM4-G）的熱變性溫度比濃度為6 mg/mL的水凝膠（BAM6-G）高。
　　通過 ELISA測試，血管內(nèi)皮生長因子（ VEGF）、血小板衍化生長因子（PDGF-BB）和角化細(xì)胞生長因子（KGF）

8、都仍存在于RSF/BAM/HA纖維氈與BAM水凝膠中。對于 RSF/BAM/HA纖維氈，這三種生長因子都能持續(xù)緩釋達(dá)16 d以上，其中VEGF緩釋總量最多，緩釋速率最快。對于BAM水凝膠，這三種因子都存在突釋現(xiàn)象；在前2天，緩釋量迅速增加，然后逐漸下降，最后趨于穩(wěn)定平緩；BAM4-G中三種因子的緩釋量均多于BAM6-G。RSF/BAM/HA纖維氈與BAM水凝膠中所存在的生長因子能明顯提高支架的生物相容性，促進(jìn)細(xì)胞的生長。與對照組相比，P