為了拓寬PA66纖維膜在骨缺損修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,采用靜電紡絲法制備了不同羥基磷灰石（HAP）摻雜量的PA66（尼龍66）/HAP復(fù)合纖維膜,并系統(tǒng)研究了HAP濃度對復(fù)合纖維膜形貌、纖維直徑、結(jié)晶性能和生物相容性的影響。結(jié)果表明,通過靜電紡絲可以獲得纖維尺寸均勻的PA66/HAP復(fù)合纖維膜,且復(fù)合纖維膜中纖維的直徑隨著HAP摻量的增加先減小后增大。DSC結(jié)果表明,HAP能夠促進(jìn)PA66纖維膜中β型晶體的生長,且隨著HAP含量的增加,PA66/HAP復(fù)合纖維膜的結(jié)晶度降低,柔韌性有所增加。XRD結(jié)果表明,PA66/HAP復(fù)合纖維膜保留了PA66和HAP的特性,且HAP特征衍射峰的強(qiáng)度正比于HAP的添加量。細(xì)胞毒性結(jié)果表明,纖維膜無細(xì)胞毒性,且HAP對細(xì)胞的增殖有明顯的促進(jìn)作用;纖維膜植入動物體內(nèi)后未引起炎癥反應(yīng),具備良好的植入安全性。動物實驗結(jié)果表明,PA66/HAP復(fù)合纖維膜能夠有效防止纖維組織的長入和引導(dǎo)骨的生長。綜上可知,PA66/HAP復(fù)合纖維膜在骨缺損修復(fù)領(lǐng)域具備良好的應(yīng)用前景。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2020,34(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

紡絲液的零切黏度隨PA66濃度的變化曲線

圖2為不同PA66摻量的PA66/HAP復(fù)合纖維膜的SEM形貌圖。從圖2可以看出,采用純PA66(HAP摻量為0%)溶液靜電紡絲得到的纖維膜中的大部分纖維尺寸均一,但在復(fù)合纖維膜中存在少許的液滴和紡錘狀纖維。這可能是因為PA66的帶電荷能力較差,溶液擠出時在噴絲頭的末端不能很好保持穩(wěn)定的紡絲細(xì)流,紡絲液在溶劑完全揮發(fā)前就到達(dá)收集裝置,纖維細(xì)絲未被完全牽伸就形成了紡錘狀纖維和液滴。當(dāng)HAP摻量為2.5%時,PA66/HAP復(fù)合纖維膜中液滴和紡錘狀纖維的數(shù)量減少;隨著體系中HAP含量的提高,纖維膜中的液滴和紡錘狀纖維逐漸消失。Fong等[23]的研究表明,靜電紡絲溶液的黏度增加可使纖維中不帶珠狀物或液滴。因此推測PA66/HAP靜電紡絲膜中紡錘狀纖維和液滴逐漸消失的原因可能是PA66/HAP紡絲液的帶電荷能力得到改善,體系黏度有所增加,PA66/HAP紡絲溶液在噴絲頭的末端能較好地保持穩(wěn)定的紡絲細(xì)流,從而得到尺寸均勻的纖維。為了研究HAP摻量對PA66/HAP復(fù)合纖維膜中纖維直徑的影響,隨機(jī)選取纖維膜中的200根纖維并對其直徑進(jìn)行測量,結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出,純PA66(HAP摻量為0%)纖維的平均直徑為105.37 nm,而HAP摻量為2.5%的PA66/HAP復(fù)合纖維膜中纖維的直徑為91.45 nm,與純PA66相比有所減小;但隨著HAP的摻量增加到5%和10%時,復(fù)合纖維膜中纖維的直徑分別達(dá)到133.37 nm和173.50 nm,與PA66相比增加較為明顯。整體上,PA66/HAP復(fù)合纖維膜中纖維的平均直徑呈先減小后增加的趨勢,如圖4所示。這可能是由于HAP的結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)式為Ca10(PO4)6(OH)2)中包含的兩個羥基為極性基團(tuán),在溶液中加入一定量的HAP后,溶液的帶電荷能力增強(qiáng),溶液從針頭擠出時在泰勒錐上聚集了更多的電荷,使錐體分裂產(chǎn)生的細(xì)流更多,得到的纖維直徑減小。但隨著HAP摻量的繼續(xù)增加,溶液體系的黏度增大,紡絲時針頭處錐體分裂成纖維細(xì)絲需克服的表面張力變大,因此在HAP摻量達(dá)到一定值時,黏度對紡絲直徑的影響大于電荷對直徑的影響,因此得到的纖維直徑又增大。

為了研究HAP摻量對PA66/HAP復(fù)合纖維膜中纖維直徑的影響,隨機(jī)選取纖維膜中的200根纖維并對其直徑進(jìn)行測量,結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出,純PA66(HAP摻量為0%)纖維的平均直徑為105.37 nm,而HAP摻量為2.5%的PA66/HAP復(fù)合纖維膜中纖維的直徑為91.45 nm,與純PA66相比有所減小;但隨著HAP的摻量增加到5%和10%時,復(fù)合纖維膜中纖維的直徑分別達(dá)到133.37 nm和173.50 nm,與PA66相比增加較為明顯。整體上,PA66/HAP復(fù)合纖維膜中纖維的平均直徑呈先減小后增加的趨勢,如圖4所示。這可能是由于HAP的結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)式為Ca10(PO4)6(OH)2)中包含的兩個羥基為極性基團(tuán),在溶液中加入一定量的HAP后,溶液的帶電荷能力增強(qiáng),溶液從針頭擠出時在泰勒錐上聚集了更多的電荷,使錐體分裂產(chǎn)生的細(xì)流更多,得到的纖維直徑減小。但隨著HAP摻量的繼續(xù)增加,溶液體系的黏度增大,紡絲時針頭處錐體分裂成纖維細(xì)絲需克服的表面張力變大,因此在HAP摻量達(dá)到一定值時,黏度對紡絲直徑的影響大于電荷對直徑的影響,因此得到的纖維直徑又增大。圖4 不同HAP摻量的PA66/HAP復(fù)合纖維膜的黏度和纖維直徑

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3018215