SF-COL-PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

文章编号:1001-9731(2014)08-08102-06

SF/COL/PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究?殷丽华,王一红,张忠芮,黄嵩涛,王家奎,秦子顺,孙一琪,余占海

(兰州大学口腔医学院,兰州730000)

摘一要:一采用静电纺丝法以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将质量比为70?30的SF/COL(丝素/胶原)和PLLC(聚左旋乳酸己内酯)共混制备质量比为0?100,30?70,50?50,70?30,100?0的8%SF/COL/ PLCL的三维纳米纤维支架,25%戊二醛蒸汽交联48 h后检测各组比例支架材料的理化性能及生物性能三扫描电镜显示纳米纤维形貌良好,均为纳米级别;X射线衍射结果显示交联后材料结晶度增强,SilkⅠ构象由α-折叠形成稳定的β-折叠;材料交联后为疏水性, PLCL的加入明显改善材料的亲水性能;热稳定性随着PLCL浓度的增加也愈加稳定,交联后尤其明显三细胞培养实验证明,随着培养时间延长,细胞在不同比例的支架上粘附二铺展和增殖均良好,但hPDLSCs与配比为30?70的SF/COL/PLCL支架复合后增殖速率最快三

关键词:一静电纺丝;复合三维纳米支架;聚左旋乳酸己内酯;理化性能;生物学性能

中图分类号:一TQ340文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.022

1一引一言

组织工程是应用生命科学的原理和技术重建机体组织或器官修复组织器官的结构以达到保留或提高它们功能的目的[1]三支架材料在组织工程领域有着重要应用[2]三理想的组织工程材料应具备良好生物相容性二适宜的机械二可降解性,同时还要有一定的孔隙率,利于细胞的粘附二增殖和迁移[3]三通过静电纺丝技术制备的纤维可以控制在微米到纳米级别,并具有比表面积大二孔隙率高等优点三静电纺丝生物纳米复合材料目前已广泛应用于组织工程二骨置换骨修复二伤口愈合二药物控释系统等领域[4]三

丝素蛋白(silk fibroin,SF)是含有17种氨基酸的纤维蛋白,含有β-折叠和无规则卷曲等二级结构[5]三具有良好的生物相容性二低免疫原性,通过控制其结晶度可调节丝素体外降解速率,目前多用于药物载送系统[6]三但是其机械性能较差,多与其它高分子聚合物复合三

胶原蛋白(colla g en)是一种细胞外基质的结构蛋白,作为一种天然材料由于其低免疫原性二可被人体吸收二降解产物无毒副作用,是组织工程支架首选材料三然而由于其力学性能不佳,特别是在水溶液中降解速度太快,限制了其应用[7]三

聚乳酸(p ol y lactic acid,PLA)具有良好的生物可降解性及良好的力学性能[8-9],但其生物活性差,细胞难以附着[10],所以常与聚己内酯(PCL)复合制得聚左旋乳酸己内酯(PLCL)以提高生物活性利于细胞附着三2一材料和设备

SF(天然家蚕桑蚕茧提取);COL(主要为Ι型胶原,四川铭让生物科技有限公司);PLCL(m(PCL)?m(PLLA)=75?25);HFIP(分析纯)二无水CaCl2(分析纯)二无水Na2CO3(分析纯)等购于上海化学试剂厂;25%戊二醛(分析纯,分子量100.12,上海中泰化学试剂有限公司);胎牛血清(Gibco公司);α-MEM细胞培养基(H y clone公司)三高压静电发生器,扫描电镜,接触角检测仪,X射线衍射仪,热重仪三

3一实一验

3.1一SF/COL/PLCL纳米纤维支架的制备

将蚕丝置于质量分数为0.5%Na2CO3溶液中煮沸并在蒸馏水中洗涤3次脱胶,烘干12h,80?下置于CaCl2/H2O/C2H5O H溶液中完全溶解,后经透析二过滤二冻干得到质量比为70?30的纯SF三然后将SF 与COL(本课题组在前期的实验中已证实SF与COL 的最佳配比为70?30)溶于HFIP中,得到质量分数为8%的共混溶液三最后,将最佳配比的SF/COL与PLCL以质量比为100?0,70?30,50?50,30?70,0?100溶于HFIP中,配制质量分数为8%的纺丝液,在电压为12kV二接收距离为12cm二溶液流速为1.0 mL/h的条件下进行静电纺丝,电纺后的支架在真空干燥箱中充分干燥三将10mL25%的戊二醛水溶液置入直径为10cm的培养皿,然后将培养皿放入干燥器底部,将SF/COL/PLCL纳米纤维膜置于干燥器中的孔架上,放于通风厨内,室温下交联48h,交联后真

2018

02014年第8期(45)卷

?基金项目:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(81102712);甘肃省中医药科研课题资助项目(GZK-2012-47)

收到初稿日期:2014-01-03收到修改稿日期:2014-03-03通讯作者:余占海,E-mail:y uzhanhai@https://www.360docs.net/doc/b59172479.html, 作者简介:殷丽华一(1980-),女,兰州人,讲师,在读博士,主要从事牙周组织工程材料研究三