可降解高分子-碳納米管復(fù)合電紡纖維的制備及其性能研究.pdf

1、本論文使用靜電紡絲法制備了無規(guī)取向和定向?qū)щ娋廴樗幔技{米管(PLA／MWCNTs)復(fù)合纖維支架和載藥(茶多酚)的聚己內(nèi)酯／碳納米管(PCL／MWCNTs)復(fù)合纖維支架。其中,所采用的聚乳酸和聚己內(nèi)酯高分子可生物降解,無毒,具有良好的生物相容性；多壁碳納米管(MWCNTs)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、導(dǎo)電性及良好的生物相容性。因此,可以預(yù)見,我們制備的纖維支架在組織工程和藥物控制釋放方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 首先,對于PLA／MW

2、CNTs導(dǎo)電復(fù)合電紡纖維支架,我們使用掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),萬能材料力學(xué)實驗機,超高阻微電流測量儀,材料體外降解等手段進行表征。結(jié)果表明:PLA／MWCNTs導(dǎo)電復(fù)合纖維直徑均勻、形貌良好；MWCNTs在復(fù)合纖維內(nèi)部分散均勻；復(fù)合纖維力學(xué)性能得到大幅提高,且定向纖維支架比無規(guī)取向纖維支架力學(xué)性能強；在MWCNTs含量為3％時,有電滲閾值現(xiàn)象；PLA／MWCNTs導(dǎo)電復(fù)合電紡纖維體外降解速度受MWCNTs含量

3、的影響顯著。
　　 其次,我們使用自制裝置對成骨細胞在導(dǎo)電PLA／MWCNTs纖維支架上的生長進行了不同大小的微直流電刺激(50,100,200μA),以研究導(dǎo)電復(fù)合纖維的形貌特征和電刺激對成骨細胞體外生長的協(xié)同影響。我們分別使用Alamarblue法,普通光學(xué)顯微鏡,熒光顯微鏡和掃描電子顯微鏡對細胞的生長進行了表征。結(jié)果表明:沒有電刺激時,成骨細胞在無規(guī)取向纖維支架上向四周均勻生長,在定向纖維支架上沿纖維取向生長,且細胞在定向

4、纖維支架上增殖數(shù)量要好于無規(guī)取向纖維支架,且MWCNTs含量為3％時,細胞生長情況最好；50,100μA電刺激都能促進成骨細胞的生長,100μA電刺激最有利于細胞生長,200μA電刺激導(dǎo)致成骨細胞大量死亡；成骨細胞在電刺激作用下,沿電流方向生長(100μA電刺激效果最好),無規(guī)取向?qū)щ娎w維支架上的細胞在電刺激作用下形貌變得狹長,定向纖維支架上細胞長寬比也有所提高。
　　 最后,對于載藥(茶多酚)PCL／MWCNTs復(fù)合電紡纖維支

5、架,首先采用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外分析儀(FTIR)對MWCNTs／GTP進行表征,然后采用掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),激光共聚焦顯微鏡,萬能力學(xué)測試儀,體外降解,體外藥物控制釋放,細胞實驗(OB,A549,HepG2)等手段進行了表征。結(jié)果表明:茶多酚(GTP)成功粘附在了MWCNTs表面；PCL／MWCNTs復(fù)合電紡纖維直徑分別較寬,形貌良好,MWCNTs在纖維內(nèi)部分散均勻；復(fù)合纖維支架力學(xué)性能由于MWCNTs而增強