生物可吸收高分子納米纖維的電紡與應(yīng)用研究.pdf

1、靜電紡絲是對(duì)聚合物溶液或熔體施加外電場(chǎng)來制造納米纖維的一種有效紡絲技術(shù)。由于電紡纖維直徑與肌體細(xì)胞外基質(zhì)生物大分子材料的尺寸接近，生物可吸收高分子納米纖維的電紡研究尤為重要，在組織工程支架、防粘連膜、創(chuàng)面修復(fù)材料、人造血管等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 本文研究了生物可吸收高分子聚-L-乳酸(PLLA)、玉米蛋白(Zein)以及聚-L-乳酸／β-磷酸三鈣(PLLA／β-TCP)、玉米蛋白／透明質(zhì)酸(Zein／HA)復(fù)合物的電紡

2、過程，對(duì)PLLA、Zein及其復(fù)合物納米纖維膜和納米纖維長紗進(jìn)行性能表征和生物學(xué)評(píng)價(jià)，并對(duì)生物可吸收高分子電紡纖維膜在防肌腱粘連膜、皮膚創(chuàng)傷敷料等方面的應(yīng)用進(jìn)行初步研究。 首先，采用高速相機(jī)研究了PLLA靜電紡絲過程，得到了射流的高速不穩(wěn)定鞭動(dòng)和多級(jí)螺旋運(yùn)動(dòng)形成納米纖維的高分辨率圖像。研究電紡過程影響因素如溶液濃度、電壓、溶液流速、噴頭到接收物距離等發(fā)現(xiàn)，溶液濃度是影響PLLA、Zein及其復(fù)合物電紡纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)最主要的因素。其

3、次，為拓展PLLA納米纖維膜在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，通過與抗菌劑復(fù)合以及表面接枝抗菌基團(tuán)的方法，制備抗菌PLLA納米纖維膜，并對(duì)其抗菌性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，表面接枝聚4-乙烯基吡啶季銨鹽型陽離子抗菌劑的PLLA納米纖維膜對(duì)革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌均顯示出優(yōu)異的抗菌效果。此外，研究了PLLA、PLLA／β-TCP、Zein、Zein／HA纖維膜的體外降解性、L929細(xì)胞在納米纖維膜上的粘附、分化和增殖情況，結(jié)果表明，這些生物可吸收高分子均具有

4、良好的降解性能，無細(xì)胞毒性，具有良好的細(xì)胞相容性。其后，將PLLA／β-TCP復(fù)合物纖維膜作為屏障材料用于動(dòng)物肌腱粘連的防治，結(jié)果顯示出較好的粘連防治作用。將Zein／HA復(fù)合物納米纖維膜覆于皮膚創(chuàng)傷，顯示出較好的短期修復(fù)效果。 最后，本文開創(chuàng)性地建立了一種利用帶相反電荷納米纖維相互吸引的原理，制備取向電紡納米纖維的共軛電紡方法。采用共軛電紡成功制備PLLA、PLLA／β-TCP復(fù)合物、Zein、Zein／PLLA復(fù)合物納米纖維