本文選題：靜電紡絲 + 表面改性　； 參考：《浙江大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：第一部分仿去上皮羊膜微納結(jié)構(gòu)殼聚糖改性膠原透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜的研制 目的：利用高壓靜電紡絲與靜電吸附表面改性技術(shù)探討制備仿去上皮人羊膜超微結(jié)構(gòu)殼聚糖改性膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜的可行性,獲得膠原以乙酸為溶劑制備納米纖維以及在聚環(huán)氧乙烷為促電紡劑下膠原復(fù)合透明質(zhì)酸制備納米纖維的最佳濃度配比,在此基礎(chǔ)上聯(lián)合交聯(lián)和靜電吸附表面改性技術(shù)優(yōu)化復(fù)合電紡膜的穩(wěn)定性與表面微納結(jié)構(gòu),以期為眼表損傷修復(fù)用覆膜的研究提供實驗基礎(chǔ),拓寬靜電紡絲納米技術(shù)和靜電吸附表面改性技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。 方法：首先對人羊膜組織微觀形貌進(jìn)行細(xì)致觀察分析,在此基礎(chǔ)上,采用具有良好生物相容性的天然高分子材料膠原、透明質(zhì)酸和人工合成高分子材料聚環(huán)氧乙烷為主要的研究原料,通過對電紡原材料濃度配比的調(diào)整,優(yōu)化靜電紡絲各項參數(shù),制備復(fù)合電紡薄膜。通過戊二醛交聯(lián)和透明質(zhì)酸與殼聚糖靜電吸附作用,改善電紡薄膜的穩(wěn)定性和微納結(jié)構(gòu),肉眼觀察評估所制備的復(fù)合電紡膜的透明性和可操作性,掃描電鏡檢測薄膜表面和斷面微結(jié)構(gòu),分析評價殼聚糖改性膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜與去上皮人羊膜組織在微觀形貌上的相似性。 結(jié)果：去上皮人羊膜基底膜和基質(zhì)是由平均直徑分別為52.9±17.5nm和41.2±14.7nm的膠原纖維無規(guī)則排列組成的片層結(jié)構(gòu)。在25℃,40%濕度環(huán)境中,推進(jìn)速度為0.1ml/h,接收距離為10cm,電壓在10-15KV之間時,電紡處于穩(wěn)定狀態(tài)。10%w/v膠原以90%v/v乙酸為溶劑電紡可以制備平均直徑為79.1±27.8nm的纖維薄膜；10%w/vCOL、0.1%w/vHA和7%w/vPEO以8：1：1體積比電紡可以制備平均直徑為106.6±40.9nm,表面光滑,具有良好分散性的納米纖維薄膜。戊二醛交聯(lián)不僅使復(fù)合電紡膜納米纖維形態(tài)和直徑(平均直徑為66.3±24.8nm)更接近于羊膜基底膜和基質(zhì),而且大大改善了薄膜的透明性和可操作性；在不影響復(fù)合膜纖維形態(tài)和直徑前提下復(fù)合膜實現(xiàn)殼聚糖表面改性并與去上皮人羊膜微觀形貌更加相近。 結(jié)論：本研究首先證實了膠原、透明質(zhì)酸復(fù)合聚環(huán)氧乙烷電紡制備具有納米級直徑均一纖維薄膜的可行性；并在此基礎(chǔ)上,通過戊二醛交聯(lián)和靜電吸附表面改性方法對復(fù)合薄膜透明性和可操作性進(jìn)行優(yōu)化,實現(xiàn)了對去上皮人羊膜組織微納結(jié)構(gòu)的人工模擬,為臨床眼表損傷修復(fù)用眼表覆膜的研究和應(yīng)用奠定了可靠的實驗基礎(chǔ)。 第二部分仿去上皮羊膜微納結(jié)構(gòu)殼聚糖改性膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜的物理化學(xué)性能研究 目的：對膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜、交聯(lián)膜和殼聚糖改性膜的物理化學(xué)性能進(jìn)行表征,探討交聯(lián)和表面改性后處理對薄膜理化性能的影響,對比分析殼聚糖改性膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜與去上皮人羊膜組織相應(yīng)性能的差異,為進(jìn)一步優(yōu)化該類眼表修復(fù)覆膜研究奠定實驗基礎(chǔ),同時也為臨床上眼表組織修復(fù)支架的制備提供新的方法和研究思路。 方法：采用紫外-可見光光度儀對不同薄膜的可見光透過率進(jìn)行檢測,傅里葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜分析不同薄膜的化學(xué)組成及變化,萬能測試機對薄膜的抗拉強度、楊氏模量和最大伸長率進(jìn)行測試分析,靜態(tài)水接觸角對不用薄膜的親疏水性進(jìn)行分析比較。 結(jié)果：干燥狀態(tài)下,在555nm波長處交聯(lián)膜和殼聚糖表面改性膜的可見光透過率分別為70%和75%,而羊膜僅為40%；在濕潤狀態(tài)下,在555nm波長處交聯(lián)膜和殼聚糖表面改性膜的可見光透過率分別增加到88%和89%,羊膜在該處的可見光透過率增加到74%。膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜、交聯(lián)膜和殼聚糖改性膜的紅外光譜圖中均存在膠原、透明質(zhì)酸特征性吸收峰,但交聯(lián)膜和殼聚糖改性膜在2000-1000cm-1附近的吸收峰強度降低,位于3314cm-1、1619cm-1和1430cm-1附近的吸收峰信號變?nèi)�；殼聚糖改性膜中酰胺A,酰胺Ⅰ,Ⅱ鍵吸收峰波幅較交聯(lián)膜增強；在交聯(lián)膜和殼聚糖改性膜中,均未檢測到聚環(huán)氧乙烷特征性吸收峰；在殼聚糖改性膜中檢測到所有殼聚糖特征性吸收峰；殼聚糖改性膜與去上皮人羊膜相比均具有膠原、透明質(zhì)酸特征性吸收峰,但殼聚糖改性膜在1750-1000cm-1范圍內(nèi)的吸收峰波幅較去上皮人羊膜者低。殼聚糖改性膜的平均抗拉強度為31.39±6.61Mpa,略低于去上皮人羊膜(39.72±4.43Mpa),而在同等強度外力作用時,形變量為交聯(lián)膜殼聚糖改性膜去上皮人羊膜。交聯(lián)膜和殼聚糖改性膜的平均水接觸角分別為18.6±1.70和23.9±2.60,均小于去上皮人羊膜(63.4±3.30)。 結(jié)論：膠原-透明質(zhì)酸交聯(lián)膜和殼聚糖改性膜具有優(yōu)于去上皮人羊膜組織的良好透明性；經(jīng)電紡、交聯(lián)和殼聚糖表面改性三步法處理后膠原和透明質(zhì)酸仍保持原有活性不變；殼聚糖改性膜具有與去上皮人羊膜相似的化學(xué)組成；雖然復(fù)合膜的抗拉強度稍遜于去上皮人羊膜組織,但其更好的彈性和更高的親水性對于我們后續(xù)細(xì)胞和組織相容性研究奠定了有利的理論基礎(chǔ)。 第三部分仿去上皮羊膜微納結(jié)構(gòu)殼聚糖改性膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜生物相容性研究 目的：分析評價殼聚糖改性膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜的生物相容性,為仿羊膜微納結(jié)構(gòu)眼表覆膜的臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)和實驗基礎(chǔ),從根本上推進(jìn)眼表修復(fù)用仿生人工薄膜材料的研制。 方法：以去上皮人羊膜為對照,采用體外細(xì)胞培養(yǎng)法將人角膜上皮、結(jié)膜上皮細(xì)胞接種于殼聚糖改性膜上,掃描電鏡觀察細(xì)胞的粘附形態(tài),活死細(xì)胞染色檢測薄膜對細(xì)胞的毒性作用,CCK-8法比較細(xì)胞在薄膜表面的增殖能力；構(gòu)建大鼠角膜急性堿燒傷模型,熒光素鈉和蘇木精-伊紅染色觀察殼聚糖改性膜移植后角膜上皮再生水平,肉眼觀察基質(zhì)水腫和炎癥反應(yīng)情況,評價薄膜的可操作性和在體生物相容性。 結(jié)果：角膜上皮細(xì)胞在殼聚糖改性膜上具有類似于正常角膜上皮的無規(guī)則扁平樣外觀,結(jié)膜上皮細(xì)胞在該膜上表現(xiàn)出細(xì)胞與材料相互融合現(xiàn)象；接種24h后在殼聚糖改性膜上角膜上皮細(xì)胞可檢測到極少量的細(xì)胞死亡而結(jié)膜上皮細(xì)胞未檢測到細(xì)胞死亡；細(xì)胞的增殖能力隨培養(yǎng)時間的延長而增強,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p0.05),而同種細(xì)胞在不同薄膜上的增殖能力無明顯差異(p=1.12)；殼聚糖改性膜在大鼠急性堿燒傷角膜表面保持良好的透明性,與基質(zhì)面貼合緊密；薄膜下可見角膜上皮再生并與其下基質(zhì)粘連緊密,角膜基質(zhì)水腫和炎癥反應(yīng)均減輕。 結(jié)論：殼聚糖改性膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合電紡膜具有良好的細(xì)胞相容性,在動物角膜急性堿燒傷模型中表現(xiàn)出良好的可操作性和透明性,具有與去上皮人羊膜組織相似的促上皮化、抑制基質(zhì)水腫和炎癥反應(yīng)特性,本研究結(jié)果為探尋仿羊膜結(jié)構(gòu)與功能材料的研制進(jìn)而為眼表修復(fù)用仿生薄膜材料的研究奠定了扎實的實驗基礎(chǔ),為臨床上眼表疾病的治療提供了一條新的途徑。
[Abstract]:Preparation of chitosan - modified collagen hyaluronic acid composite electrospun film with first partial deepithelialized amniotic membrane micro - nano structure

Objective : To study the feasibility of preparing chitosan - modified collagen - hyaluronic acid composite electrospun film by high - voltage electrostatic spinning and electrostatic adsorption surface modification . The optimal concentration ratio of collagen - hyaluronic acid was obtained by using acetic acid as solvent . The stability and surface micro - nano - structure of composite electrospun film were optimized by combination of cross - linking and electrostatic adsorption surface modification .

Methods : The microstructure of human amniotic membrane was carefully observed . On the basis of this , the natural polymer material collagen , hyaluronic acid and synthetic high molecular material polyethylene oxide with good biocompatibility were used as the main research raw materials . The stability and micro - nano structure of the electrospun film were optimized by adjusting the ratio of the concentration of the raw materials to electrospinning .

Results : The basement membrane and matrix of the deepithelialization human amniotic basement membrane were composed of a lamellar structure composed of collagen fibers with an average diameter of 52.9 鹵 17.5 nm and 41.2 鹵 14.7 nm . In 25 鈩，

本文編號：2066504