絲素-透明質(zhì)酸-碳納米管靜電紡絲復(fù)合納米纖維的制備及性能研究.pdf

1、絲素蛋白(Silk fibroin，SF)是一種從蠶絲中獲得的天然高分子材料，其易于加工成型，制成的材料相比于其他天然生物大分子材料，具有更優(yōu)良的力學(xué)性能。絲素蛋白生物材料具有良好的生物相容性和生物降解性，在生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注。透明質(zhì)酸(hyaluronic acid，HA)是一種廣泛存在于動(dòng)物組織當(dāng)中的直鏈型陰離子黏多糖，對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的形成和保護(hù)具有重要作用。絲素與透明質(zhì)酸的復(fù)合能夠良好的模擬細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白與多糖結(jié)構(gòu)，對(duì)細(xì)胞生

2、長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。靜電紡絲是近20多年來(lái)被廣泛用于制作納米纖維材料的方法。以該方法獲得的納米纖維材料具有較大的比表面積以及良好的孔隙結(jié)構(gòu)，有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖。然而，由于透明質(zhì)酸溶液具有非常大的黏性，導(dǎo)致絲素/透明質(zhì)酸復(fù)合納米纖維難以獲得，限制了絲素/透明質(zhì)酸納米纖維的應(yīng)用。碳納米管是一種結(jié)構(gòu)特殊的一維量子材料，主要由呈六邊型排列的碳原子組成的數(shù)層至數(shù)十層的同軸圓管組成，由于其特殊的電磁學(xué)、力學(xué)、化學(xué)及生物學(xué)性能，近年來(lái)被廣泛用于復(fù)合材料

3、性能的調(diào)控。
　　本研究以絲素蛋白和透明質(zhì)酸為材料，通過(guò)添加多壁碳納米管，調(diào)控絲素/透明質(zhì)酸靜電紡絲溶液的性質(zhì)，制備絲素/透明質(zhì)酸復(fù)合納米纖維，觀察了納米纖維的形態(tài)特征，檢測(cè)了纖維的溶失率，并驗(yàn)證了復(fù)合納米纖維的細(xì)胞相容性。
　　采用將碳納米管與透明質(zhì)酸共溶的方式，將碳納米管分散于絲素/透明質(zhì)酸溶液中，通過(guò)高壓靜電紡絲的方法獲得復(fù)合納米纖維。通過(guò)黏度測(cè)定儀、掃描電鏡、紅外光譜等測(cè)定了復(fù)合納米纖維材料在黏度、纖維形態(tài)和溶失率等

4、方面的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加了碳納米管后，靜電紡絲溶液的黏度出現(xiàn)明顯的下降，當(dāng)碳納米管與透明質(zhì)酸的質(zhì)量比大于1∶1時(shí)，纖維形態(tài)呈現(xiàn)均一的圓柱狀結(jié)構(gòu)。碳納米管的添加還能增強(qiáng)納米纖維的穩(wěn)定性，降低纖維在水中的溶失率。細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果表明，在一定濃度范圍內(nèi)，碳納米管的添加不會(huì)產(chǎn)生毒害作用，絲素/透明質(zhì)酸/碳納米管靜電紡納米纖維具有良好的細(xì)胞相容性。
　　本研究表明，碳納米管能夠有效調(diào)控絲素/透明質(zhì)酸靜電紡納米纖維的形態(tài)，增強(qiáng)納米纖維的穩(wěn)定性，