基于共轭静电纺丝技术构建可降解管状组织工程支架

来源 :中原工学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lllljx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在物质生活极大丰富的当今社会,人们享受美好生活的同时也被一种疾病——心血管疾病所困扰。据有关统计,自1990年至今全球心血管疾病的患病率从2.71亿上升到5.23亿;心血管疾病的死亡率从1210万增加到1860万。而中国是心血管疾病死亡率最高的国家,且从患病趋势来看,心血管疾病愈发的年轻化、幼龄化。目前,临床上治疗心血管疾病的主要方法还是―自体移植‖,但该方法仅相当于―拆东墙补西墙‖效果并不理想。与血管疾病类似,周围神经损伤也是常见的临床疾病,主要由意外事故和医源性创伤造成,患者多呈现感官障碍、运动障碍,严重者甚至瘫痪。血管与神经导管均为人体管状组织,如何有效解决管状组织病变是当前科研工作者亟待攻关的问题。
  组织工程是当今热门学科,利用该技术能够构建出在结构和成分上高度仿生人体血管和神经导管的管状支架。而构建组织工程支架的方式有多种,其中静电纺丝法所制备的纳米纤网能有效模拟细胞外基质,为细胞的黏附和增殖提供完美的生长空间。本文利用共轭静电纺丝技术构建纳米纤维管状支架并应用于血管和神经导管组织工程。主要研究内容如下:
  (1)以生物友好型材料丝素蛋白(SF)和聚乳酸-聚己内酯共聚物(PLCL)为原料,通过传统静电纺丝技术制备不同质量比的SF/PLCL复合纳米纤维,并对各纳米纤维的形貌、红外、力学、亲疏水性及蛋白质吸附性等性能进行表征。结果表明,当SF/PLCL质量比为40:60时复合纳米纤维的综合性能最佳。该结果为后续实验提供了重要的研究基础。
  (2)为获得具有三维结构的管状支架,在上述制备二维平面纳米纤维膜的基础上,以自制的聚四氟乙烯(PTFE)棒作为内芯(直径1mm),结合共轭静电纺丝技术制备出纳米纤维包芯纱,然后抽取内芯获得微口径纳米纤维血管支架。随后对SF/PLCL复合纳米纤维血管支架的纤维形貌、物化性能、力学性质、生物相容性等进行表征。结果发现,SF/PLCL复合纳米纤维血管支架具有均匀的管状结构,优异的力学性质,良好的生物相容性。体外细胞培养结果表明该支架能有效促进血管内皮细胞(VECs)的黏附和增殖,为血管支架的可行性提供了证明。
  (3)在纳米纤维血管支架的研究基础上进一步创新,制备复合管状结构的神经导管支架,将多根纳米纤维包芯纱捆成一束,以其作为内芯利用共轭静电纺丝技术在其表面纺制一层纳米纤维,抽取PTFE棒获得具有管中管结构的纳米纤维神经支架。对SF/PLCL复合纳米纤维神经支架的形貌、基础特性及生物相容性进行表征。结果表明,所制备的神经支架具有多通道管状结构,并且力学性能和生物相容性良好。体外细胞培养测试表明该神经支架能够显著促进血旺细胞(SCs)的迁移、增殖。该支架在替代受损周围神经组织方面拥有巨大的应用前景。
其他文献
近几年来,随着人类生活水平的提高,世界范围内如机械制造业、食品加工业、纺织业等企业的含油污水的肆意排放直接导致水体油污染现象日趋严峻。含油污水通过食物链最终进入人体后会破坏人体内的各个系统,且油中含有的烃类物质可破坏生物细胞膜结构,对生物有化学毒性,严重破坏了生态环境。因此,解决水体油污染问题迫在眉睫。传统的油水分离方式主要依靠油水密度差或吸附作用等技术来实现油水分离,但油水分离能耗高,分离效率低
学位
在炎热的夏季,挥之不去的热、源源不断的出汗带给人们许多烦恼,如何快速导热、排湿,成为研究夏季服装面料的重点。在纤维中加入云母、玉石等凉感颗粒可以明显提高纤维的导热性能,但是在纺丝过程中引入凉感颗粒会大大增加纺丝难度,也会使长丝的力学性能遭到破坏,影响服用性能。改变纤维的横截面形状可以提高面料的吸湿性,增加凉爽效果,但是这种面料只适合人体少量出汗的情况,当人体大量出汗时面料就会贴在皮肤上产生闷热感。
近年来可穿戴电子技术在国内外掀起一股热浪,越来越多的研究者参与研究,随着纺织科学的不断发展,具有优良导电性和穿戴舒适性的电子织物与可穿戴柔性技术中的电极产品的组合正在逐渐被应用,慢慢进入大众的视野。在心电监测的过程中,织物电极负责将人体内由化学活动产生的离子电位转化成可以被外界设备读取的电信号,从而达到生理信号数据的测量和采集的效果。但是织物电极与皮肤接触时存在一个不可避免的问题,就是其在与人体皮
学位
因纳米纤维的长度和直径比有一定的优势,在许多方面都得到了广泛的应用。目前制备纳米纤维的方法有很多,其中静电纺丝技术是制备纳米纤维最常见也是最稳定的一种纺丝方法。在静电纺丝的工作过程中,液滴在静电场的作用下形成锥形的泰勒锥,并从圆锥尖端分裂成聚合物微小射流,最终固化成纤维,所制备纳米纤维质量较高,但其射流的单一性使得纳米纤维的产量不高,其发展缓慢。为提高纳米纤维的生产效率,本文将气泡雾化技术引入到静
学位
随着社会的快速发展,人们的生活质量得到了质的飞跃,导致空气污染变得越来越严重。如何对PM的污染预防已成为了当今社会广泛关注的话题。目前市面上的过滤材料主要以静电熔喷驻极非织造材料对为主,其主要依靠的是静电吸附效应从而达到过滤作用,但是在日常使用过程中静电效应受环境因素(温度、湿度)影响而衰减明显,其过滤效率大幅度降低至20-30%左右。纳米纤维具有纤维直径细、孔径小、孔隙率高以及比表面积大等优点被
学位
病原微生物对人体健康的危害极大,近年来,由细菌感染引起的疾病已经成为全球面临的主要健康问题。人类对于人体健康及安全的意识不断增强,抗菌功能型纺织品的开发持续引起关注,抗菌纺织品对细菌具有杀灭、抑制作用,抵抗致病菌引起的疾病,在生物医药、卫生护理、服用、日用等领域具有应用价值。但传统抗菌纺织品存在局限性,例如耐久性差、抗菌剂用量大、制备工艺复杂、安全性差等问题。针对以上问题,本文开发了新型纳米抗菌材
在纺织行业中,白度是控制其质量和外观的重要物理指标。为统一物体表面白度评价,国际照明委员会(CIE)于1986年推荐了CIE白度公式,之后,各国颜色科学家又相继提出许多白度公式。然而,采用不同白度公式评定纺织品白度的效果存在差异,故选择一个较优的白度公式对纺织行业非常重要。本研究通过自制白色(非荧光和荧光)涤纶织物,采用成对比较法和类别判定法分别对白色样品进行视觉评价,获取原始视觉白度,利用8个典
学位
本文研究影响分散染料染涤纶织物的一次放样成功率的因素。选用分散翠兰S-GL,分散大红GS,分散红玉S-5BL,分散藏青S-2GL,分散黑ECT,分散橙S-4RL,分散翠兰S-GL与分散红玉S-5BL拼混染料,分散藏青S-2GL与分散大红GS拼混染料,共8种颜色的分散染料,分析了同样染料浓度下,不同染色条件和设备染色,涤纶织物的表观深度K/S及色差的的变化,用实验数据和单因素方法、相关性分析法与因子
学位
随着人类生产活动的不断增加,不可避免会遇到创伤,这也使得创伤敷料的发展十分迅速。但创面的愈合是一个复杂的动态过程,涉及到组织细胞间的相互作用,因此合理选择创伤敷料对于创伤的治愈具有重要意义。研究表明,湿润的微环境有利于创面修复,这使得湿性创伤敷料的发展更为迅速,但传统的湿性敷料易导致伤口被积液反复浸润,且加速细菌的滋生,显著影响创面的愈合。因此,迫切需要开发一种具有单向导湿、长效抗菌的多功能创伤敷
学位
防水透湿纳米纤维膜具有独特的结构设计如纳米级小直径、微米级孔径及孔道互相连通等特点,能够防止水或易污染液体的渗透,同时允许水蒸气通过,近年来受到了众多研究人员的关注,被广泛应用于日常防护服装、建筑墙体、医疗卫生以及水处理等领域。其中聚氨酯/含氟聚氨酯(PU/FPU)纤维膜因具有优异的热舒适性、较低的表面能和优良的物理化学性能,因此在PU/FPU基体材料中可引入具有不同功能的高聚物组分,利用静电纺丝
学位