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电纺丝法制备骨组织工程用聚羟基丁酸酯支架及性能研究
采用电纺丝法成功制备了聚羟基丁酸酯(PHB)电纺丝膜.采用SEM、XRD、力学拉伸等研究方法对其微观形态、力学性能及体外降解行为进行了研究,并讨论了小鼠成纤维细胞(L929)在支架表面的形态,为其在骨组织工程支架上的应用提供理论和实验基础.结果表明纺丝液浓度、注射泵流速以及接收距离等操作参数对PHB纤维的形态有很大的影响.与PHB浇铸膜相比,PHB支架的结晶度及体外降解速率明显大于前者,但拉伸强度和断裂伸长率较小.在支架表面,细胞的形态良好,表明支架具有良好的生物相容性.这种降解性能及生物相容性兼备的PHB骨组织工程支架材料具有潜在的应用前景.
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电纺丝PLLA/HA复合纤维支架的制备及体外降解性能研究
随着组织工程和支架材料的技术发展,复合支架材料的制备成为当前研究的热点.本研究通过静电纺丝法制备了左旋聚乳酸/羟基磷灰石(PLLA/HA)复合纳米纤维膜,对纤维膜的结构形态进行分析,并研究其在与人体环境相近的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4,37℃)中浸泡不同时间的体外降解过程.结果表明:HA纳米粒子与PLLA基体间存在化学键合,纳米粒子使纤维直径增大且表面粗糙程度增加,HA的引入抑制了PLLA降解过程中的自催化作用,减缓了PLLA的降解速度,复合纤维体系降解液的pH值在降解后期呈缓慢上升趋势.
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PLLA/HA复合材料电纺丝覆膜气管支架的制作及力学性能的基础研究
目的 自行研制羟基磷灰石/聚左旋乳酸(PLLA/HA)复合材料支架,测试机械力学性能;制备PLLA/HA复合纳米纤维膜,观察纤维膜的结构形态.方法 将一定比例HA复合于PLLA中,制膜切丝,自制支架,测试支架力学性能;电纺丝法行支架电纺丝覆膜,扫描电镜观察其形态.结果 PLLA/HA复合材料电纺丝覆膜支架的力学性能良好,结构形态符合组织工程材料要求.结论 PLLA/HA复合材料电纺丝覆膜支架可以满足气管内支架置入要求,是气管内支架的一种新型材料.
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电纺丝聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯纳米纤维的制备及表面亲水性
背景:近年来聚乳酸、羟基磷灰石类复合材料支架具有良好的生物降解性和生物相容性而被广泛的研究,但是这类复合材料在增强材料界面的结合、调节材料的降解速率、改善材料的强度等方面仍不能满足理想的组织工程支架材料的要求.目的:探讨电纺丝法制备纳米纤维的结构形态及表面亲水性.方法:分别将聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯通过静电纺丝法制备纳米纤维膜,扫描电镜对纤维膜的结构形态进行分析,并观察在人体环境相近的磷酸盐缓冲溶液(37℃,pH 7.4)中浸泡不同时间的表面亲水性.结果与结论:通过静电纺丝技术可以将聚乳酸、聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯和聚碳酸亚丙酯3种材料制各成微纳米纤维结构,控制制备参数可以获得不同直径的纤维,样品随着在培养液中的浸泡时间延长,总体显示出接触角比初始降低,亲水性增强.
关键词： 聚乳酸 聚3羟基丁酸酯共聚4羟基丁酸酯 聚碳酸酯 电纺丝 亲水性 -
纳米可降解聚乳酸-羟基乙酸尿道支架的制备及性能
背景:聚乳酸-羟基乙酸可作为尿道替代物进行组织缺损的修复.目的:观察电纺丝法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解尿道支架的可行性,并评价支架管的体外降解性能.方法:采用电纺丝技术制备纳米聚乳酸-羟基乙酸共聚物(摩尔比80∶20)尿道支架管,并以戊二醛对支架进行交联、改性,将交联后支架截成长约1 cm小段并浸于尿液中进行体外降解实验.结果与结论:支架管具有纳米结构,孔隙率约89%,孔径(32±19) μm;交联后可见纤维表面变粗糙,但纤维丝直径、孔径及孔隙率与交联前差异无显著性意义(P > 0.05),但交联后支架管力学性能显著提高.支架降解初期速度相对较快,中后期降解速度减慢,至8周时材料质量损失约50%,第10周完全崩解.材料在体内降解过程中相对分子质量的变化趋势与质量损失大体相同,降解早期相对分子质量下降相对较快,后期下降速度减慢并趋于平稳.表明采用电纺丝技术制备的纳米聚乳酸-羟基乙酸共聚物尿道支架可满足尿道组织工程支架的要求.
关键词： 电纺丝 PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物80∶20) 尿道支架 可降解 纳米结构 -
电纺纳米纤维可降解输尿管支架肌肉埋植的降解性能
背景:作者前期研究了电纺纳米纤维聚乳酸-羟基乙酸共聚物可降解输尿管支架材料的体外降解性能,发现80/20 聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维材料在尿液中的降解时间可以满足临床需要.目的:观察80/20 聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纳米纤维输尿管支架的肌肉埋植降解性能.方法:采用静电纺丝法制备80/20 聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架,观察其在家兔脊柱旁肌肉中的降解情况.结果与结论:成功制备了电纺纳米纤维输尿管支架,扫描电镜见微观形貌良好.80/20 的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米纤维输尿管支架在体内降解至10 周时,支架管降解至初始质量的60%左右,支架出现断裂和崩解,虽降解速度较体外降解稍慢,但其降解性能仍能够满足临床对可降解输尿管支架的需要.
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胶原改良聚乳酸电纺丝支架用于组织工程化输尿管的体外构建
背景:聚乳酸是一种应用广泛的细胞支架材料,但其疏水性和缺乏细胞识别信号影响了在组织工程器官构建中的应用.目的:探讨Ⅰ型胶原蛋白改良聚乳酸电纺丝支架体外构建组织工程化输尿管的可行性.方法:用Ⅰ型胶原蛋白醋酸溶液冻干法处理聚乳酸电纺丝,使Ⅰ型胶原蛋白吸附于电纺丝纤维表面,制成胶原改良电纺丝支架.将分离培养的输尿管上皮细胞分别接种于改良聚乳酸电纺丝支架和未处理的聚乳酸电纺丝支架上.结果与结论:MTT检测显示输尿管上皮细胞在改良支架中生长良好,细胞整体活性在各时间点均明显优于未处理的聚乳酸电纺丝支架上的细胞.扫描电镜观察发现细胞在改良支架表面黏附良好,接种后5 d,支架表面大部分已被增殖的输尿管上皮细胞覆盖.说明胶原改良聚乳酸电纺丝支架能明显提高种子细胞的黏附和增殖活性,可用于体外构建组织工程化输尿管.
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电纺丝技术制备组织工程食管仿生支架
背景：前期实验中曾发现纤维的取向可以引导平滑肌细胞的取向生长，因此，设想通过制备取向排列的电纺丝纤维支架，以引导食管平滑肌细胞的有序生长，从而有利于维持肌细胞的形貌及生物功能。目的：以可降解聚己内酯、明胶、丝素蛋白为基材，采用自制的电纺丝系统制备无规和有序的纳米级多孔纤维。方法：将聚己内酯与丝素蛋白以4∶1质量比混合，通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数，采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯/丝素蛋白电纺丝纤维。将聚己内酯与明胶分别以2∶1、1∶1、1∶2质量比混合，在金属平板接收器下，通过调整溶液浓度、电压、喷射速度等参数，采用自制的电纺丝系统制备聚己内酯/明胶无规电纺丝纤维；同时改用滚轴接收装置，通过调整滚轴转数、电压、喷射速度等参数，制备聚己内酯/明胶有序电纺丝纤维。结果与结论：在溶液质量浓度为0.08 g/mL、纺丝液流速1.6 mL/h和电压22.5 kV的条件下，制得了均匀、无串珠、纤维直径为(535.9±126.7) nm的聚己内酯/丝素蛋白多孔纳米纤维膜。在溶液质量浓度为0.10 g/mL、纺丝液流速0.8 mL/h和电压22.5 kV的条件下，制得了无明显串珠、纤维直径为(257.9±117.8) nm的聚己内酯/明胶多孔纳米纤维膜；并且在1∶2质量比时更易成纤维，纤维尺寸更均匀。在滚轴转速3000 r/min。溶液流速0.8 mL/h。电压15 kV的条件下，制得的聚己内酯/明胶有序电纺丝纤维排序更理想，纤维也更均匀。
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PLGA纳米可降解尿道支架的制备及力学性能
目的:探讨电纺丝法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)(摩尔比80:20)可降解尿道支架的可行性,并评价支架管的力学性能.方法:PLGA (80:20)用三氯甲烷溶解并配成3％、4％、5％和6％的溶液,采用电纺丝技术制备纳米尿道支架,采用扫描电镜观察各种浓度PLGA制备的纳米尿道支架的微观结构,比较各种浓度PLGA支架的纤维直径、孔径、孔隙率及力学性能的差异.结果:浓度为3％、4％和5％的PLGA尿道支架制备成功,浓度为6％的PLGA因浓度过高制管失败.支架呈白色,长度4 cm,内径约3.0 mm,外径约4.0 mm.电镜扫描见3种浓度的PLGA支架纤维平均直径随浓度的增高而增粗,组间比较差异有统计学意义(P＜0.05).3种浓度PLGA支架的平均孔径分别为(7±4)、(13±7)和(32±13) μm,各组间比较差异有统计学意义(P＜0.05).3％ PLGA支架的孔隙率接近79％,4％PLGA支架的孔隙率约为85％,而5％PLGA支架的孔隙率约为90％,各组间比较差异有统计学意义(P＜0.05).3种浓度PLGA支架的平均断裂强度分别为(2.37±0.15)、(1.97±0.07)和(1.85±0.11)MPa,3％PLGA支架的断裂强度显著高于浓度4％及5％PLGA支架(P＜0.05),而4％与5％2种浓度PLGA支架的平均断裂强度比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论:5％ PLGA尿道支架在孔径、孔隙率等方面可较好满足尿道组织工程支架对空间结构的要求,虽力学性能较3％PLGA支架略差,但可完全满足支架对力学性能的要求.
关键词： 电纺丝 聚乳酸-羟基乙酸共聚物 尿道支架 纳米结构 -
新技术在固体分散体制备中的应用
固体分散体作为经典的制剂技术，已经有了长足的发展。然而，固体分散体的传统制备技术远远不能满足产品的质量要求。近年来，新的制剂技术已经应用于固体分散体的制备中，本文主要介绍了近年出现的一些新技术，如热熔挤出技术、电纺丝技术、超临界技术和微波技术，旨在促进固体分散体制备工艺的发展。
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电纺PLLA/PVP纳米纤维膜材料用于血管组织工程的前期研究
目的:研究静电纺丝在血管组织工程中的应用.方法:利用静电纺丝技术制备不同质量分数的聚乳酸(PLLA)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)电纺丝膜,并通过差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)观察、接触角测试(CA)和力学性能分析进行材料学表征.在不同的电纺丝膜上种植血管平滑肌细胞(VSMCs),并分别在2、4、6 d取样进行SEM、激光共聚焦显微镜(LCMS)观察,以检测VSMCs在材料上铺展的形貌和分布情况.经MTT测试,以了解材料对VSMCs增殖的影响,用血小板黏附实验测试材料的血液相容性.结果:混入PVP的PLLA电纺丝膜具有良好的表面结构,亲水性显著提高,且随着PVP含量的增多PLLA电纺丝膜的亲水性增高,但对力学性能影响不明显.细胞实验结果表明:混有PVP的PLLA电纺丝膜利于VSMCs的黏附生长,具有良好的细胞相容性和血液相容性.结论:成功地将PVP和PLLA进行了静电纺丝,该材料具有良好的细胞相容性和血液相容性,其在血管组织工程应用中具有广阔的前景.
关键词： 电纺丝 血管组织工程 纳米纤维膜 聚乳酸/聚乙烯吡咯烷酮 细胞相容性 -
基于明胶的新型药物载体的研究进展
明胶是一种天然的、生物相容并可生物降解的多功能聚合物,广泛应用于食品、药品、化妆品和医疗领域.本文通过检索近年来的研究报道,介绍了明胶作为微纳米药物载体的研究进展.
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SN-38缓释系统的制作及其抗胶质瘤作用的体外实验研究
目的：以聚己内酯／外消旋聚乳酸（PCL／PDLLA）为载体材料，制作安全有效的载有7-乙基-10-羟基喜树碱（SN-38）的缓释系统，评价对 U-251胶质瘤细胞的抗肿瘤效果。方法通过电纺丝方法制作 SN-38-PCL／PDLLA纺丝膜，采用差示扫描热分析法（DSC）及傅立叶转换红外线光谱（FTIR）分析 SN-38在载药聚合物纤维中的状态；采用接触角测量评价载药纤维的亲疏水性；在体外观察不同材料纤维的药物释放速率及对 U-251胶质瘤细胞的抑制作用。结果载药纺丝膜形态均一，在体外实验中均表现出一定的持续抑制胶质瘤细胞的能力，由于载药量的不同，表现出不同的释放时间。其中2％载药的静电纺丝膜表现出稳定、持续的抗肿瘤活性，突释不明显。结论应用 PCL／PDLLA 制备搭载 SN-38的缓释系统是可行的，适当提高载药量可以增加药物释放时间。
关键词： 7-乙基-10-羟基喜树碱 聚己内酯 外消旋聚乳酸 胶质瘤 电纺丝 -
替莫唑胺缓释系统的构建及体外抗胶质瘤细胞的实验研究
目的 制作一种安全有效的替莫唑胺(TM)缓释系统,使药物稳定释放,减少突释现象,减少局部使用时的神经毒性.方法 首先通过电纺丝方法制作TM/聚碳酸亚丙酯(PPC)纺丝膜,探论其制作条件,分析纤维直径、载药量和包封率等参数.然后将部分纺丝膜用海藻酸(ALG)包被,在体外观察两种膜片的药物释放速度及对C6胶质瘤细胞的抑制作用.结果 TM/PPC缓释系统仅在纺丝距离为15～ 20 cm、纺丝电压为10～ 15 kV、聚碳酸亚丙酯质量浓度为8％时可以纺出均匀平滑的纺丝膜.纺丝纤维直径约为3 μm,持续释放时间为12d.通过包被ALG,能明显减少突释的发生.两种纺丝膜在体外实验中均显示出较强的持续抑制胶质瘤细胞的能力.结论 通过电纺丝方法制作替莫唑胺缓释系统切实可行.通过包被海藻酸,可以减少突释现象,使药物释放曲线更为平缓.
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电纺丝可降解聚氨酯材料的生物相容性
目的:观察电纺丝可降解聚氨酯材料(PU)的生物相容性.方法:利用小鼠L - 929细胞和人类脐静脉内皮细胞(HUVEC),对PU进行细胞毒性试验和贴附增值试验,观察其细胞毒性及其对实验细胞的贴附增值性能的影响.细胞毒实验中共分为三组PU/BDO组,PU/LYS组,对照组；细胞贴附实验中共分为三组PU/BDO组,PU/LYS组,PTFE组.结果:细胞毒实验中各组的细胞毒性评级均为0或1级；在电镜下观察,细胞贴附实验中种植HUVEC时,在PU/BDO组或PU/LYS组,细胞呈单层融合贴附增殖,PTFE组呈单层分散贴附增殖；种植L-929细胞时,在PU/BDO组或PU/LYS组,细胞呈多层融合贴附增殖,PTFE组呈多层分散贴附增殖.结论:PU有较低的细胞毒性；和PTFE材料相比,更易使L-929细胞或HUVEC细胞贴附增值.
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接枝肝素的聚己内酯支架临床适用性
目的 观察接枝肝素的聚己内酯支架的体外特征,探讨其作为组织工程血管用支架的可行性.方法 使用电纺丝技术将接枝肝素的聚己内酯纺成口径约为3 mm的管状支架.扫描电镜明确其表面特征,测量接触角明确亲水性,测量爆裂压明确其力学性能,压汞法测量其孑L隙率大小,测定活化部分凝血酶原时间评估其抗凝效果,采用噻唑蓝(MTT)比色法明确其细胞毒性,皮下埋植明确支架与机体组织的相容性.结果 扫描电镜提示纺丝直径约为0.5 ～10.0 μm,静态接触角为(73.6±0.7).,爆裂压为(1 558.5±16.3)mmHg(1 mmHg =0.133 kPa),孔隙率为83％,体外具有明显抗凝效果,无明显细胞毒性,与机体组织相容性好.结论 接枝肝素的聚己内酯可作为组织工程血管用支架材料.
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硫酸软骨素酶ABC和环磷酸腺苷缓释组织工程支架的构建
目的:制备一种可生物降解有效安全的硫酸软骨素酶ABC(ChABC)和环磷酸腺苷(cAMP)缓释组织工程支架,使药物缓慢稳定释放,降低局部应用时对神经的刺激,促进中枢神经系统损伤后神经的修复和轴突的再生.方法:应用电纺丝技术制作的含ChABC及cAMP的聚碳酸亚丙酯及壳聚糖缓释组织工程支架,分析支架直径、载药量、包封率等参数,然后以磷酸盐缓冲液为体外释药介质观察组织工程支架的药物释放速度、药物的失活率及支架的降解速度.结果:ChABC和cAMP缓释组织工程支架在聚碳酸亚内酯质量浓度为8％、电压为10～15 kV、距离为15～20 cm时可以纺出纤维直径约3μm的平滑支架,单纯聚碳酸盐内酯纤维光滑,直径均一,壳聚糖微球光滑,聚碳酸亚内酯与壳聚糖混合后电纺丝形成的支架呈串珠样结构,其能缓慢持续释放有活性ChABC和cAMP,12 d后支架降解失重率约7％.结论:应用电纺丝方法成功制备含ChABC及cAMP的聚碳酸盐内酯及壳聚糖组织工程支架,其药物稳定释放,局部应用无神经刺激,可生物降解.
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载rhPTH(1-34)纳米缓释纤维促成骨作用的体外研究
目的:制备载甲状旁腺相关肽(rhPTH(1-34))的电纺丝缓释纤维,研究其缓释效果及对成骨细胞增殖、分化的影响.方法:制备含rhPTH(1-34)电纺丝缓释纤维(PLLA/rhPTH(1-34)),扫描电镜(SEM)观察其形貌.紫外分光光度法测定释放速率.噻唑蓝法(MTT)测定PLLA/rhPTH(1-34)对小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)的增值活性,碱性磷酸酶(ALP)测定其分化.结果:含模型药物的电纺丝缓释纤维体外有效释放21d,PLLA/rhPTH(1-34)缓释纤维促进细胞的增殖作用明显(P＜0.05),并能显著促进细胞的分化(P＜0.05).结论:PL-LA/rhPTH(1-34)缓释纤维可以有效缓释药物,并能促进MC3T3-E1DE增殖、分化.
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聚3-羟基丁酸酯/大豆分离蛋白共混电纺丝性能研究
电纺丝法制备了超细聚3-羟基丁酸酯(PHB)/大豆分离蛋白共混纤维,通过扫描显微镜(SEM)、差热分析(DSC-TGA)、偏光显微镜对共混体系和纤维产品进行了结构与形态的表征.研究了共混体系的相熔融性、纺丝过程电压和接收距离及溶液浓度对纤维形态的影响.结果表明,甘油起到表面活性剂的作用,使PHB/大豆蛋白相溶,其电纺丝具有较高的取向度和结晶度.
关键词： 电纺丝 大豆分离蛋白 聚3-羟基丁酸酯(PHB) 超细纤维 共混 -
电纺丝壳聚糖/聚乳酸神经导管修复大鼠周围神经缺损的实验研究
目的 研究利用电纺丝壳聚糖/聚乳酸(chitosan/polylactic acid,ch/PLA)神经导管修复大鼠坐骨神经缺损的方法和效果.方法 采用电纺丝方法制备ch/PLA神经导管,通过扫描电镜、生物力学测定、表面润湿性测定和体外生物相容性检测,并与纯PLA比较,测试ch/PLA神经导管的性能.选取健康SD大鼠54只,随机分成3组,每组18只,制作右侧坐骨神经10 mm缺损模型,分别利用ch/PLA神经导管(A组)、自体神经(B组)移植修复,并与切除旷置(C组)进行对照.术后4、8、12周,通过大体观察、坐骨神经功能指数(sciatic functional index,SFI)、神经电生理、肌肉湿重恢复率、肌细胞横截面积检测和组织学、免疫组织化学染色、透射电镜观察,对大鼠神经再生进行评价.结果 随着chitosan的加入,神经导管的均一性、物理性能、亲水性及体外生物相容性均得到了明显改善.术后4周A组再生神经已通过神经缺损.术后A、B组SFI不断改善,两组恢复速度相似,差异无统计学意义(P＞0.05).术后8、12周,A、B组可引出神经肌电图表现,且神经传导速度与动作电位波幅均不断恢复(P＜0.05).术后12周,A、B组肌肉湿重恢复率与肌细胞截面积优于C组(P＜0.05),但A、B组间差异无统计学意义(P＞0.05).生长相关蛋白43、神经纤维丝蛋白160亚单位、S-100蛋白免疫组织化学染色示,A、B组轴突与髓鞘恢复情况相似.术后12周A、B组再生神经纤维直径相似(P＞0.05),而A组再生神经髓鞘厚度优于B组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 电纺丝ch/PLA神经导管具有促进大鼠周围神经再生的作用,有可能成为治疗周围神经缺损的新方法.
