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细菌纤维素/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺复合水凝胶的性能表征
背景:随着高分子水凝胶材料应用领域的扩展而对其性能提出了更高要求,研制和开发性能更为优良的高分子水凝胶材料已成为目前的研究热点.目的:比较细菌纤维素改性前后的聚乙烯醇/聚丙烯酰胺水凝胶的力学性能,为其用于伤口敷料提供理论依据.方法:实验利用细菌纤维素为增强材料,采用冷冻-熔融法,在细菌纤维素网络中引入聚乙烯醇/聚丙烯酰胺水凝胶,制备了细菌纤维素/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺复合水凝胶,采用红外光谱、扫描电镜、热重分析、力学性能测试等手段对凝胶的结构和性能进行表征.结果与结论:①通过扫描电镜和红外光谱图可以看到聚乙烯醇和聚丙烯酰胺结合到了细菌纤维素上,说明制备出了细菌纤维素/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺复合水凝胶;②细菌纤维素增强复合凝胶的热稳定性、拉伸强度明显提高,而断裂伸长率较细菌纤维素增强前下降;③聚丙烯酰胺浓度为1.0%时,复合水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率大分别为331.79 kPa和105.33%,聚乙烯醇浓度为3.5%时,复合水凝胶的断裂伸长率大为46.25%,而拉伸强度随聚乙烯醇浓度的增加而增加;④结果表明,细菌纤维素的引入明显提高了水凝胶材料的力学性能,增强了其稳定性,该复合水凝胶有望用作伤口敷料.
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不同浓度的葡聚糖/明胶复合水凝胶支架性能表征及其对体外构建组织工程髓核的影响
目的 研究不同浓度的葡聚糖/明胶复合水凝胶支架材料对体外构建组织工程髓核的影响,对其性能进行表征,探索适用于组织工程髓核的水凝胶浓度.方法 通过Schiff交联反应制备葡聚糖/明胶复合水凝胶支架材料,对不同浓度(6％、8％、10％、12％、14％)水凝胶的内部形态结构、孔径、孔隙率、杨氏模量和细胞相容性进行评估,分离培养猪原代髓核细胞,以P1代细胞在不同浓度的水凝胶内部进行三维培养,MTT染色观察细胞活性,Real-time PCR法检测髓核细胞特异性基因aggrecan和typeⅡcollagen表达.结果 葡聚糖/明胶复合水凝胶在电镜扫描下呈现多孔网络结构,随着浓度的升高,水凝胶的孔径(38.182 ～ 82.675 μm)和孔隙率(95.5％ ～98.3％)持续下降,杨氏模量不断升高(0.135 ～ 11.366 kPa);该水凝胶具有较好的细胞相容性,但是6％、8％的水凝胶分别在接种细胞后第4、7天后细胞的黏附和增殖显著下降(P＜0.05).接种1周后,浓度为10％的水凝胶内部三维培养的髓核细胞活性显著高于其他浓度水凝胶(P＜0.05),同时aggrecan、typeⅡcollagen基因表达显著高于其他各组(P＜0.05).结论 浓度为10％的葡聚糖/明胶复合水凝胶兼具有适宜的三维多孔网络结构、稳定的力学结构以及较好的细胞相容性,适用于构建组织工程髓核.
