多壁碳納米管-PLGA復(fù)合膜制備及其對大鼠MSCs粘附增殖和成骨分化影響的研究.pdf

1、聚（乳酸-羥基乙酸）共聚物(poly(lactide-co-glycolide)，PLGA)具有良好的生物相容性和生物可降解性，已被廣泛用于骨移植替代品。碳納米管(carbonnanotubes，CNTs)，基于一系列在電子、熱和機械等方面的特性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也已成為關(guān)注的焦點。鑒于骨髓間充質(zhì)干細胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)具有可獲得性、可擴增性和良好的成骨分化潛能可作為較理想的骨組織工程種子細胞。

2、r>　　 本文以PLGA和多壁碳納米管(multi-walled CNTs，MWCNTs)為材料，用濃硫酸和濃硝酸的混酸對多壁碳納米管表面處理得到羧基功能化的多壁碳納米管(carboxylation multi-walled CNTs，MWCNTs，c-MWCNTs)，采用溶劑澆注的方法，制備出一種新型的多壁碳納米管修飾的PLGA復(fù)合膜；采用紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)對c-MWCNTs進行表征，用透射電鏡(TEM)、掃描

3、電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線光電子能譜(XPS)和接觸角等對復(fù)合膜表面進行分析。通過一系列實驗評價多壁碳納米管修飾PLGA復(fù)合膜的力學(xué)性能、體外降解以及蛋白吸附行為。
　　 利用全骨髓貼壁培養(yǎng)法成功分離培養(yǎng)MSCs。以PLGA和PLGA/MWCNTs膜為對照，將MSCs種植于PLGA/c-MWCNTs復(fù)合膜上進行細胞相容性評價，用SEM觀察細胞在支架材料上的黏附情況：分別使用DAPI染色、WST-1檢測細胞在膜

4、材料上的粘附和增殖；利用堿性磷酸酶活性(ALP)和茜素紅實驗對MSCs在膜材料上向成骨細胞的分化能力進行評估；采用RT-PCR法檢測MSCs在復(fù)合膜上向成骨細胞的分化情況。
　　 研究結(jié)果表明，MWCNTs經(jīng)過混酸處理后得到的功能化MWCNTs，即c-MWCNTs在溶劑中的分散性明顯提高；通過FTIR和TGA結(jié)果顯示，c-MWCNTs表面含有活性功能基團（羧基、羥基等）；TEM顯示，混酸處理的多壁碳納米管的直徑和長度比原始多壁碳

5、納米管的直徑和長度小和短，功能化多壁碳納米管的端口和側(cè)壁都有PLGA包裹。SEM表征多壁碳納米管修飾PLGA復(fù)合膜顯示，混酸處理的多壁碳納米管在PLGA聚合物中分散均勻。XPS分析表明，各類膜化學(xué)組分相似；接觸角測試結(jié)果顯示，復(fù)合膜的親水性得到提高，AFM結(jié)果證實，復(fù)合膜表面粗糙度的增加導(dǎo)致復(fù)合膜親水性的提高。力學(xué)性能檢測結(jié)果顯示，c-MWCNTs的復(fù)合提高了PLGA聚合物的力學(xué)強度；體外降解實驗結(jié)果表明，PLGA和多壁碳納米管修飾的P

6、LGA膜均具有生物降解性。材料表面的蛋白吸附結(jié)果表明，復(fù)合膜表面吸附的血清蛋白量比純PLGA膜的蛋白吸附量顯著增加。
　　 PLGA膜、多壁碳納米管修飾的PLGA復(fù)合膜分別與MSCs進行體外共同培養(yǎng)的結(jié)果表明，與單純PLGA膜相比，MSCs與復(fù)合膜表現(xiàn)出更好的細胞親和性。MSCs在復(fù)合膜表面鋪展良好，與復(fù)合膜形成緊密結(jié)合。堿性磷酸活性和茜素紅法檢測鈣離子以及RT-PCR法的實驗結(jié)果均表明，PLGA/c-MWCNTs能促進MSCs