静电纺丝制备聚己内酯多孔超细纤维支架及其生物相容性研究

【作者】 胡雪峰； 王江南； 刘智任； 刘海清； 张彦定；

【机构】 福建省发育与神经生物学重点实验室福建师范大学生命科学学院； 福建师范大学化学与材料学院；

【摘要】 聚己内酯(PCL)具有良好的生物相容性,在人体内可彻底降解与吸收,而且其降解产物对人体无害,故可广泛用作医用材料和组织工程支架材料。静电纺丝技术能够连续生产直径为亚微米甚至纳米级的PCL超细和纳米纤维,由这些纤维无规排列形成多孔纤维膜不织布结构,纤维间的孔径约为几微米至几十微米。此种纤维膜结构与动物体内的细胞外基质的形态非常相似,因此PCL超细纤维膜有望成为一种优异的组织工程支架材料。本研究采用静电纺丝技术制备了表面多孔PCL超细纤维,探讨了溶剂种类、溶剂配比、PCL浓度、温度、相对湿度等多种因素对调控纤维表面的孔洞形貌及大小的影响,并用hela细胞和骨髓基质干细胞对制备的多孔PCL和无孔PCL纤维支架材料进行生物相容性的检测。实验结果表明,以三氯甲烷为溶剂可以得到多孔纤维、以丙酮为溶剂则得到表面无孔纤维;三氯甲烷/丙酮混合溶剂中丙酮体积百分含量小于60%时,均得到了多孔结构纤维,随着混合溶剂中丙酮含量提高,纤维表面的孔径逐渐减小;PCL浓度低时形成了多孔结构纤维,浓度高时则形成了凹坑结构纤维;相对湿度在75%-80%,温度在25℃可以得到纤维表面大而深的孔径。细胞毒性检测结果表明,无孔纤维和多孔纤维均不具有细胞毒性;多孔纤维的细胞黏附率大于无孔纤维。将支架和细胞共培养1天、3天、5天后,电镜扫描结果表明,相对于无孔PCL,多孔PCL纤维更适合于细胞的黏附和生长。因此,多孔PCL超细纤维可望成为一种新型的生物医学支架材料。更多还原