电纺pbc组织工程支架之制备与概述

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1、电纺PBC组织工程支架之制备与概述第一章绪论1.1组织工程概述组织工程学是近几十年发展起来的一门新兴学科，它最早于1987年由美国国家科学基金委员会正式提出，其定义为⑴：在合理认识哺乳动物的病理及正常状态的结构和功能的基础之上，应用相关的生物学与组织工程学的原理技术，研究开发可以用于修复、支持、促进人体中各种神经组织及器官受损伤后生物替代物的一门新兴学科。其主要机理是联合使用细胞、支架材料和生物活性因子以促进组织修复和再生方面的研宄。组织工程支架是组织工程的重要组成部分，首先利用具有良好生物相容性、可降解且可以被基体吸收的生物材料制得支架；然后在支架上进行细胞的体外培养，形成细

2、胞-支架复合物；最后将这一复合物植入人体内取代病变的组织或者器官。随着支架的降解和细胞的不断增殖分化，逐渐形成形态、功能与病变部位一致的组织或器官，从而达到修复和重建受损部位的目的[5]。20余年来，组织工程的发展大致经历了3个阶段：（1)组织工程的基本构建与应用；（2)具有复杂功能器官的组织工程构建与应用；（3)组织工程概念融入到再生医学的新概念中[6]。目前已发展较为成熟，但依然面临较多挑战的一门科学。比如作为植入物的支架材料选择，需要满足生物相容、可降解、力学支撑等多种条件，当然面临挑战的同时也潜藏着巨大前景[力。..1.2组织工程支架材料目前，生物可降解材料在组织工程支

3、架材料中的应用研究仍是热点，它包括天然可降解聚合物，如藻酸盐、胶原、壳糖素等；以及合成可降解材料，如聚乳酸、聚己内酯、多糖左旋乳酸、几丁质管、聚经基丁酸盐和脂肪族聚酯等。釆用生物可降解材料制备的组织工程支架可以在相对合理的时间段内被完全吸收降解，不产生毒性。这类材料具有很高的安全性、极好的生物相容性和可以控制的生物亲和性。通过良好的设计能够简化复杂的手术过程，利用高聚物表面的物理化学特性去吸附施万细胞和生物活性分子，从而促进组织生长[9]。然而，此类支架在神经修复的过程中，由于支架在体内溶解膨胀，较厚的管壁对再生组.2周期结构衰减域及振动特性计算的基本理论和方法2.1引言在溶液

4、静电纺过程中，当带电的液体为高分子聚合物溶液时，在喷头末端施加的电压超过某个临界值时，就会从喷头末端悬垂的泰勒锥顶端形成细的射流[38]。这些带电射流经过一个较短距离的稳定运动后，进入不稳定运动阶段，随后经拉伸，溶剂挥发形成聚合物纤维。在这个过程中，聚合物溶液的性质（包括聚合物相对分子质量，溶液浓度及粘度，表面张力），工艺参数（包含施加电压，溶液注射速度，纤维接收距离）等都会对纤维的形态产生影响。这些影响往往是相关的，彼此影响[39]。而对于静电纺丝来讲，影响因素主要集中在溶剂，浓度及接收距离的选择。溶剂的主要作用是使聚合物的分子链拆开，在电纺过程中，溶液形成射流，被电场力高度

5、拉伸[41]，在这一过程中，溶剂的性质如介电常数，电导率，挥发性以及溶剂对聚合物的溶解性等，都会对静电纺丝产生影响，从而影响静电纺纤维的形貌[42]。溶液浓度是影响分子链在溶液中缠结的决定性因素。纤维的接收距离（喷头末端到纤维接收极板间的距离）直接影响电场强度，进而影响到射流在电场中的拉伸强度和飞行时间。在溶液静电纺丝中，对于单根的静电纺纤维来说，射流中的溶剂必须挥发才能固化形成聚合物纤维。.2.2实验部分将完全溶解的PBC溶液吸入10ml注射器中，并将注射器置于推进器之上，针尖部分连接静电发生器的正极，首先采用平板锅箱作为接收装置进行纺丝，纺丝薄膜的标准为：纺丝过程顺利，纺丝

6、射流稳定且没有堵针头等情况发生；得到的纤维中没有串珠存在，且纤维的直径分布均匆。取各种探索条件下电纺得到的纺丝薄膜，经过低温喷金处理后采用扫描电子显微镜（JSM-5600LV，JEOL日本电子株式会社）观察各个样品中纤维的表面形态，加速电压为18kV。由于纤维直径为亚微米级，故一般选择图片放大倍率为5000、15000和25000倍。然后通过ImageJ(NIH,USA)软件分析扫描电镜图片，针对每个样品的图片选取100根纤维测量其直径并分析其直径分布，给出统计结果。..第三章纳米晶须增强PBC静电纺纤维........193.1引言........193.2实验.......

7、.193.2.1实验分析........193.2.2实验仪器........203.2.3纳米晶须的制备........203.2.4纳米晶须/PBC共混溶液的制备........213.2.5纳米晶须/PBC共混电纺膜的制备........213.2.6测试与表征........213.3结果与讨论........223.4本章小结........29第四章纳米晶须/PBC共混电纺膜的表面改性........304.1引言........304.2实验........314.3结果与讨论