改性L-聚乳酸的靜電紡絲及其纖維膜的結構與性能.pdf

1、組織工程支架材料是當前的熱點研究方向，尤其是采用靜電紡絲技術制備的纖維膜在組織工程領域得到廣泛的應用。本學位論文以可生物降解的L-聚乳酸(PLLA)為研究對象，采用共聚、共混、復合的方法對PLLA 進行改性，研究其靜電紡絲工藝及其纖維膜的結構與性能，并在纖維膜表面進行硫酸軟骨素、殼聚糖的靜電自組裝以提高纖維膜的親水性、擴大其在生物醫(yī)學等領域的應用。論文的研究內(nèi)容和主要結果如下：
　　 (1)通過偶聯(lián)反應，以羥基封端的L-聚乳酸(

2、PLLA-diols)為硬段、聚己內(nèi)酯(PCL)或聚乙二醇(PEG)為軟段合成了PLLA-b-PCL、 PLLA-b-PEG 嵌段共聚物，采用靜電紡絲技術制備了共聚物纖維膜。研究了共聚組分對PLLA 結晶性能、電紡纖維的形貌、纖維膜力學性能的影響。結果表明在共聚物中結晶相主要是PLLA 相，且共聚物中PLLA的結晶度隨著PLLA 含量增加而增加；共聚物電紡纖維的直徑隨著PCL、PEG組分含量的增加及溶液濃度的降低而減??；在保持較高強度和

3、楊氏模量的同時，PCL和PEG 提高了共聚物纖維膜的斷裂伸長率。
　　 (2) 采用溶液靜電紡絲工藝制備了PLLA/PCL 共混物纖維膜，考察了影響纖維形貌的因素，研究了纖維膜的孔隙率、結晶性、力學性能和生物相容性。在PLLA/PCL質(zhì)量比1/1、溶液濃度為10wt％、電壓為20kV、接收距離為15cm的條件下得到最佳形貌的纖維；隨著PCL 含量增加，共混纖維膜的模量和拉伸強度逐漸降低、而斷裂伸長率增加，高的孔隙率和良好的力學性

4、能使其具備成為組織工程支架的條件。倒置相差顯微鏡(IPCM)和SEM 結果表明脂肪源干細胞(ADSCs)在PLLA/PCL 纖維膜支架上生長的數(shù)量隨著種植時間的增加而增加，形成沿著支架三維網(wǎng)絡方向生長的結構。MTT 實驗結果證明共混纖維膜支架有利于ADSCs的粘附和生長，且ADSCs在支架上分別向成骨細胞和脂肪細胞誘導分化成功，進一步說明PLLA/PCL 纖維膜支架可以在組織工程中替代原生ECM。
　　 (3) 采用靜電紡絲工藝

5、制備了高度取向的PLLA/PCL/F-MWNT 復合纖維膜。研究了F-MWNT對纖維的形貌、孔隙率、熱穩(wěn)定性、結晶性、降解速率、力學性能和生物相容性的影響。結果表明F-MWNTs在纖維中沿著軸向分布，隨著F-MWNTs 含量增加，電紡纖維直徑由于電紡溶液的電導率增加而變得更細；F-MWNTs 顯著提高了復合纖維膜的熱穩(wěn)定性和降解速率。雖然在電紡過程中，F(xiàn)-MWNTs 妨礙了PLLA/PCL的結晶，但在冷結晶過程中，F(xiàn)-MWNTs 起到晶

6、核的作用促進PLLA 相的結晶。1.25wt％含量的F-MWNTs對取向復合纖維同時起到增強增韌的作用。MTT 實驗證明PLLA/PCL/F-MWNT 復合纖維膜支架有利于ADSCs的粘附，具有良好的細胞相容性。
　　 (4) 采用靜電自組裝技術在PLLA/PCL、PLLA/PCL/F-MWNT 復合纖維膜表面組裝硫酸軟骨素(CS)/殼聚糖(CHS)復合膜。研究纖維膜表面修飾前后的形貌、結構和親水性能。實驗結果證實1,6-己二胺