静电纺丝素-明胶管状支架的结构与性能

为研制组织工程小口径血管,以良好生物相容性的丝素蛋白、明胶为原料,通过静电纺丝法,以高速旋转的滚轴为收集装置,构建了丝素-明胶管状支架(直径为4.5 mm).测定其形貌结构、孔隙率和溶失率,并在该支架上进行人脐静脉内皮细胞(HUVECs)培养实验.结果表明:在缝素-明胶质量比例为70:30、纺丝液质量分数为13%、滚轴转速为1 000 r/min的条件下静电纺丝,可获得纤维直径较细、纤维分布较均匀、具有较高孔隙率的丝素-明胶管状支架:随着纺丝液质量分数的提高,丝素-明胶管状史架的溶失率降低,乙醇处理后管状支架溶失率大大降低;MTT显示细胞可以在支架上生长、增殖.     

有机醇处理对PLA／丝素复合纳米纤维的影响

以甲醇、乙醇分别处理静电纺PLA/丝素复合纳米纤维,采用SEM观察处理前后纤维的形貌;用IR测定其微细结构;并对其力学性能与溶解性能进行测试.在纤维膜上进行小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)培养实验.结果表明:有机醇处理后的纤维直径变粗;PLA/丝素复合纳米纤维中丝素分子构象向β折叠结构转变,结晶度提高;断裂功明显增大;在水中的溶失率显著减小;且甲醇处理优于乙醇.3T3细胞在纳米纤维膜上黏附、生长和增殖情况良好.     

丝素蛋白多孔材料及其在组织工程领域的应用

讨论丝素蛋白纤维多孔材料、再生丝素蛋白多孔材料以及丝素蛋白非织造状纳米纤维多孔材料的制备方法和材料性能。认为丝素蛋白多孔材料具有合适的孔径结构和良好的生物相容性,多种组织或器官的细胞可在这些材料上黏附和增殖。综述丝素蛋白多孔材料作为一种优良的组织工程支架材料,在人工皮肤、骨、软骨、人工肌腱和韧带等组织工程领域的应用情况。     

PLGA/PLA共混纳米纤维膜的结构与性能

 为制备组织工程支架材料,以具有优异生物相容性的PLGA和PLA为原料,通过静电纺丝法制备PLGA/PLA共混纳米纤维膜。通过扫描电镜、流变仪、TG-DSC热分析和电子强力仪测定共混纳米纤维膜的形貌结构、微细结构和力学性能。结果表明：通过静电纺丝法可成功制备PLGA/PLA共混微、纳米级纤维膜。随着PLA共混比例的提高,纺丝液的黏度逐渐提高,使得纳米纤维的直径增大、分布均匀、孔径增大、孔隙率减小;热分析结果表明随着PLA共混比例的增大,支架的结晶度和结构稳定性提高;随着PLA共混比例的增加,支架的断裂强度增加,伸长减小;可通过调节PLGA和PLA的共混比例达到调控支架材料的结构与性能,以满足不同组织工程支架的要求。     

静电纺再生丝素/明胶纳米纤维的结构与性能

 以质量分数为98%的甲酸为溶剂,将再生丝素与明胶以质量比70∶30进行共混静电纺丝。研究纺丝液质量分数及乙醇处理对纤维膜的结构及力学、溶解性能等的影响;测定不同纺丝液质量分数及不同厚度下纤维膜的孔隙率及孔径;在纤维膜上进行小鼠成纤维细胞(L929)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)培养实验。结果表明:随着纺丝液质量分数的提高或经乙醇处理后,丝素β化程度提高,纤维结晶度增大,溶失率减小,拉伸强度增大;随着纺丝液质量分数的提高,纤维膜的孔隙率减小,孔径增大,厚度增加时,纤维膜的孔隙率及孔径均减小;L929及HUVECs均能够在纳米纤维膜上黏附、生长和增殖。     

能承受生理环境的复合管状支架的研究

大量具有理想性能的血管支架已被制备并用于临床。然而,当在高压、流动的生理环境下,许多支架的性能不能长久维持,它们最终会因快速降解、不能抵抗切变应力等原因而失效,因此就迫切需要研制一种可以适应这些条件直到血管组织在体内成熟的耐用支架。本研究通过静电纺丝法构建PCL(聚己酸内酯)/胶原蛋白复合管状支架,测定其形貌结构、生物力学性能及生物性能。该PCL/胶原蛋白复合支架由直径约520nm的纤维组成,拥有较好的断裂强度(4.0±0.4)MPa和足够的弹性(2.7±1.2)MPa,其爆破压强达(4912±155)mmHg,已远高于单一PCL血管支架和人体血管;在复合管状支架内层种植小牛血管内皮细胞(bECs),在外层种植小牛平滑肌细胞(bSMCs),结果显示在复合血管支架的外层和内层分别形成连成片的细胞层。实验表明复合血管支架具有良好的生物相容性和长期抵抗高压流的生物力学性能,并可为细胞提供良好的生长环境。     

丝素蛋白-明胶-壳聚糖-羟基磷灰石多孔支架的制备及性能评估

文章以丝素蛋白(SF)、明胶(Gel)、壳聚糖(CS)和羟基磷灰石(Hap)为基础材料,通过真空冷冻干燥和化学交联制备了5组SF-CS-Gel-nHap多孔支架(Hap-1%、Hap-2%、Hap-3%、Hap-4%、Hap-5%)。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪(XRD)、孔隙率、吸水膨胀率、生物降解率及力学性能研究,筛选出理化性能优越适合全层软骨缺损再生重建的复合支架。随后将其与骨关节炎患者分离提取的软骨细胞共培养,通过细胞黏附率测定、细胞活死染色和CCK-8细胞活性增殖实验等方法评估多孔支架的生物性能,探索其用于修复全层软骨缺损的可行性。结果显示,基于明胶、壳聚糖、丝素蛋白和纳米羟基磷灰石制备的SF-CS-Gel-2%Hap多孔复合支架不仅可以模拟天然骨软骨的细胞外基质(ECM),而且具有良好的生物相容性,能够为营养物质的转运和细胞黏附、增殖和立体生长提供良好的网状骨架,为全层软骨缺损的治疗提供新的选择。     

聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯共混纤维及其雪尼尔纱的染色动力学

为进一步了解生物可降解聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯(PLA/PHBV)共混纤维及其雪尼尔纱的染色性能，提高对含生物可降解聚酯纤维雪尼尔纱染色技术的可控性，研究了PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱的染色性能，探究了C. I.分散红60在雪尼尔纱及其原材料纤维上的染色动力学，并对各纤维的生物可降解性能进行了研究。结果表明：C. I.分散红60在PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱上的上染率随着温度的升高而明显提升，但为兼顾纤维的力学性能，染色温度不宜超过110℃;C. I.分散红60在PET纤维、PLA/PHBV纤维及雪尼尔纱3种材料上的吸附均符合准二级动力学方程，其在PLA/PHBV纤维上的染色平衡吸附量最高，在PET纤维上的最低，并且随着染色温度升高，C. I.分散红60在3种材料上的染色速率加快，半染时间缩短，扩散系数增大；各纤维的降解效率均随土埋时间的延长而提高，其中PLA/PHBV纤维的降解性能最好，PLA纤维次之，且PLA或PLA/PHBV生物可降解聚酯纤维的存在，可加快PET纤维的降解速率。     

丝素/胶原纤维针刺支架材料的制备和性能测试

研究不同质量配比的丝素纤维(SF)、胶原纤维(CF)混合对支架材料性能的影响。将SF/CF分别以10/0、3/1、1/1、1/3、0/10的质量配比混纺,并经针刺加固成非织造支架材料。采用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线、孔径测试、接触角测试,比较分析支架材料的均匀度、力学性能、孔径与孔隙率、亲水性、生物相容性。结果表明,当丝素纤维与胶原纤维的质量配比为1/3时,支架面密度、厚度误差均不大于10%,断裂强力达到529.77 N,断裂伸长率达到33.18%,接触角为47.80°,孔径主要集中在20~100μm,孔隙率为90%,初步达到半月板支架材料的性能要求。     

纳米石墨烯/PLA远红外纤维制备及性能研究北大核心

以纳米石墨烯(Gr)与可完全生物降解的聚乳酸(PLA)为原料,通过熔融纺丝技术制备生物远红外纤维。将石墨烯质量分数控制在0.5%～2.0%,通过单因素实验及各种性能测试和表征得出结论:纳米石墨烯/PLA纤维具有远红外功能,与纯聚乳酸纤维的最高温差可达13℃,有良好的蓄热储能效果;加入石墨烯后PLA纤维的力学性能有所下降,但强度仍达到可纺要求;加入石墨烯使纤维初始分解温度由275℃左右升高至300℃左右,PLA纤维的热稳定性提高;综合考虑成本及纤维性能,石墨烯质量分数为1.5%时,纤维热学性能、红外辐射性能、力学性能均处于比较优良的状态。     

静电纺丝素/聚丁二酸丁二醇酯血管材料的结构与性能

为制备组织工程血管支架,以丝素蛋白(SF)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为原料,通过静电纺丝法,以具有三维结构的收集模板取代传统的二维平板作为静电纺丝收集基板,构建丝素/PBS血管支架材料.研究纺丝条件和三维收集模板对管状支架形貌的影响,采用FT-IR对丝素蛋白二级结构进行表征,测试血管支架材料的孔隙率和力学性能.结果表...     

静电纺聚乳酸纤维毡的微观结构及力学行为

通过静电纺丝可以制备由直径为数微米的聚乳酸纤维构成的多孔状材料。在确定纺丝工艺条件的基础上,分析接收基底对PLA纤维毡微观结构和力学性能的影响。研究结果表明:质量分数为11%的聚乳酸/二氯甲烷溶液可以利用静电纺纺出连续光滑且比较均匀的纤维;当以纳米级的静电纺丝素或锦纶纤维毡为基底时,可以使PLA纤维的分布均匀化,同时纤维的直径下降;经过复合后,PLA复合纤维毡承受负荷的能力得到了很大提高。     

柞蚕丝素/聚乳酸纳米纤维纱的制备及其生物学性能

为制备力学性能好、可加工性好、生物学性能好的骨组织支架材料,利用双重共轭静电纺装置制备了四种不同成分比例的柞蚕丝素（TSF）/聚乳酸（PLA）纳米纤维纱线。分别用SEM、红外光谱和细胞体外培养表征了纱线的形态、二次结构和生物学性能。结果表明：TSF含量为溶质的10%时,成纱的条干均匀,毛羽较少,纱线中纤维直径较小,机械性能有所改善。体外的细胞培养不同时间,TSF含量为溶质的10%的复合纳米纤维纱(PLTF)支架材料上的细胞具有较好的细胞形态和较多的细胞数量。因此,PLTF支架材料能够作为合适的支架用于骨组织工程。     

聚乳酸-聚己内酯/丝素蛋白三元复合纳米纤维膜支架的结构与性能

通过静电纺丝技术制备出不同质量比的聚乳酸聚己内酯/ 丝素蛋白（PLA-PCL/SF）复合纳米纤维膜支架,采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对纳米纤维膜的形貌和结构进行表征,测试纤维膜的孔隙率和吸附性能。结果表明：PLA-PCL与SF 这2 种组分的质量比对复合纳米纤维膜的形貌有显著影响,质量比为90:10和70:30的纳米纤维表面分布着密集的孔洞;PLA-PCL/SF复合纳米纤维膜中SF 经甲醇处理后由无定形结构转变为β?折叠结构;随着复合纳米纤维膜中SF 含量的增加,纳米纤维膜的孔隙率和吸附性也逐渐降低。接触角实验和小鼠胚胎成纤维细胞（NIH-3T3）培养结果表明,SF的加入提高了纳米纤维膜的亲水性,有利于NIH-3T3细胞的黏附和增殖。     

载药聚乳酸/丝素纳米纤维的制备及缓释性能

将药物阿司匹林、聚乳酸(PLA)和丝素蛋白(SF)同时溶解在三氟乙酸、二氯甲烷（体积比7:3）的二元溶剂中,通过静电纺丝技术制备载药PLA/SF复合纳米纤维。借助扫描电镜观察纳米纤维形貌,利用红外光谱分析其成分,并用紫外分光光度计检测其释放在磷酸盐缓冲液中药物的吸光度,并计算其释药速率。结果表明：复合纤维的平均直径随着药粉质量分数的增高而减小且PLA和SF能很好的复合;SF质量分数为3%时复合纤维释药速率最大;释药速率随着药粉浓度的增大而加快。     

柞蚕丝素/聚乳酸复合膜的制备及性能研究

利用溶液共混法将柞蚕丝素添加到聚乳酸基体中,制备柞蚕丝素/ 聚乳酸复合膜,研究柞蚕丝素对聚乳酸塑料性能的改善。结果表明：柞蚕丝素/ 聚乳酸复合膜的成膜特性受制备柞蚕丝素所需磷酸水解时间、柞蚕丝素水溶液质量分数、干燥温度、增塑剂聚乙二醇(400)添加质量分数等因素的影响;在添加磷酸水解3h 的柞蚕丝素水溶液的质量分数2% 时制备的柞蚕丝素/ 聚乳酸复合膜表现出的综合性能指标较好,其拉伸强度19.75～23.89MPa、断裂拉伸应变37.42%～48.20%,具有优异的防水阻油性能;在添加磷酸水解1h 的柞蚕丝素水溶液(质量分数4%)时制备的复合膜对UV-B 区间的紫外遮蔽效果最好,紫外线透过率仅为9.4%～12.7%。经红外光谱测试,柞蚕丝素与聚乳酸基体复合效果良好。     

蚕丝/PLA交织物的分散染料染色性能

选用25只分散染料对蚕丝/PLA交织物进行染色.通过研究分散染料在蚕丝和PLA两种纤维上的分配以及还原清洗对蚕丝染色量的影响,测定了染色织物的耐洗和耐光色牢度等,结果表明,分散染料尤其是偶氮苯类分散染料,在蚕丝上的上染量普遍高于在PLA上的上染量;碱性和酸性还原清洗的方法很难去除大多数分散染料对蚕丝组分的沾色.大多数分散染料在蚕丝/PLA交织物上具有较好的耐光牢度、耐洗牢度之变色牢度和涤纶沾色牢度,而蚕丝沾色牢度因染料不同而差别较大.可根据牢度要求,合理地选择分散染料对蚕丝/PLA交织物进行染色.     

蚕丝蛋白/明胶复合水凝胶的结构与生物相容性

针对蚕丝蛋白水凝胶不易快速凝胶成型的问题,将明胶蛋白水溶液与蚕丝蛋白以一定质量比复合,通过挤出式3D打印设备制备得到蚕丝蛋白/明胶复合水凝胶,并对复合水凝胶的流变性能、微观结构和生物相容性进行分析。结果表明:明胶的添加提高了复合水凝胶的黏度和储能模量,有利于3D打印过程中蚕丝蛋白的快速凝胶成型;明胶的添加未对蚕丝蛋白的二级结构产生影响,通过3D打印法可制备具有微周期格栅状蚕丝蛋白/明胶复合水凝胶支架,该支架具有三维多孔结构;当蚕丝蛋白与明胶质量比为50∶50时,复合水凝胶支架的断裂强度达3.43 MPa,是纯蚕丝蛋白的3.9倍;培养7 d后,MC3T3-E1细胞可在复合水凝胶支架上生长、增殖和分化。     

亚麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备与性能表征

针对预成型件的铺层角度对复合材料力学性能产生影响的问题,以亚麻纤维为增强体,与聚乳酸纤维通过开松、混合、梳理工序制成预成型件后,采用模压成型工艺制备了亚麻纤维/聚乳酸复合材料。研究预成型件的各种铺层角度对复合材料拉伸、弯曲性能的影响,并通过扫描电镜讨论亚麻/聚乳酸复合材料的破坏机制以及拉伸断裂形貌。结果表明：铺层角度为90°时,复合材料横向拉伸、弯曲强度和模量最高;铺层角度为0°时,复合材料纵向拉伸、弯曲强度和模量最高。