基于貽貝仿生化學(xué)改善聚己內(nèi)酯纖維多孔支架的細(xì)胞相容性
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 09:31
在組織工程領(lǐng)域,支架的表面化學(xué)性能對(duì)調(diào)控細(xì)胞的生長行為起著關(guān)鍵的作用。為進(jìn)一步改善聚己內(nèi)酯(PCL)纖維支架的細(xì)胞相容性,開發(fā)了一種基于貽貝仿生化學(xué)在PCL纖維支架表面接枝生物相容性大分子的方法。該方法主要包含多巴胺在PCL纖維的表面涂覆和自聚合,以及生物活性大分子精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)和肝素的引入。傅里葉變換紅外光譜測(cè)試結(jié)果表明RGD和PDA被成功地引入到PCL纖維支架表面。掃描電鏡形貌檢測(cè)和水接觸角測(cè)試結(jié)果表明該改性手段不僅增大了纖維支架的表面粗糙度并且改善了支架的表面潤濕性能。血管內(nèi)皮細(xì)胞在改性的支架表面表現(xiàn)出了良好的細(xì)胞黏附性和細(xì)胞存活性。這種不涉及任何有毒溶劑的改性方法在組織工程支架領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【文章來源】:包裝學(xué)報(bào). 2020,12(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
PCL、PDA-PCL、RGD-PCL和R/H-PCL的表面微觀形貌
采用FTIR對(duì)4種纖維支架的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,結(jié)果如圖2所示。由圖可知,與PCL纖維支架相比,在PDA-PCL的紅外光譜圖中3 300 cm-1處有O—H和N—H基團(tuán)的伸縮振動(dòng)峰;在PDA-PCL纖維支架上引入RGD后,3 300 cm-1處的峰強(qiáng)進(jìn)一步增強(qiáng),此外,在1 630,1 540 cm-1處出現(xiàn)新的小峰,這主要?dú)w因于C==C芳香環(huán)的共振振動(dòng)及N—H基團(tuán)的彎曲振動(dòng),同時(shí)表明RGD被成功接枝到PDA-PCL纖維支架上;在R/H-PCL的紅外光譜圖中1 710 cm-1處C==O峰強(qiáng)度增強(qiáng),1 019 cm-1處有S==O不對(duì)稱振動(dòng)峰,這表明肝素被成功接枝到PCL纖維支架上。3.3 親水性分析
支架的表面性質(zhì)在細(xì)胞與ECM的相互作用中起著重要的作用。在影響支架表面化學(xué)的諸多因素中,支架表面的親水性對(duì)細(xì)胞黏附具有重要意義。據(jù)報(bào)道,當(dāng)支架的水接觸角高于90°時(shí),細(xì)胞在支架上的附著和擴(kuò)散情況可能不理想[20]。因此,對(duì)PCL纖維支架改性前后的潤濕性進(jìn)行了研究,結(jié)果如圖3所示。由圖可知,由于PCL材料本身的憎水性,PCL纖維支架的水接觸角達(dá)到125°;經(jīng)PDA涂層改性后,其水接觸角降低到90°;當(dāng)其表面進(jìn)一步接枝RGD和肝素后,由于生物大分子的親水性,RGD-PCL及R/H-PCL的水接觸角進(jìn)一步減小,R/H-PCL降低至56°。上述結(jié)果表明PDA涂層和接枝生物活性分子極大地改善了PCL纖維支架的親水性,這將有利于細(xì)胞的黏附和營養(yǎng)物質(zhì)的傳輸[21-22]。3.4 生物相容性表征
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]可降解聚合物多孔支架的制備及其細(xì)胞相容性研究[D]. 經(jīng)鑫.華南理工大學(xué) 2015
[2]肝素化膽紅素吸附劑和抗凝血表面涂層的制備及性能研究[D]. 韋厚良.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3576314
【文章來源】:包裝學(xué)報(bào). 2020,12(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
PCL、PDA-PCL、RGD-PCL和R/H-PCL的表面微觀形貌
采用FTIR對(duì)4種纖維支架的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,結(jié)果如圖2所示。由圖可知,與PCL纖維支架相比,在PDA-PCL的紅外光譜圖中3 300 cm-1處有O—H和N—H基團(tuán)的伸縮振動(dòng)峰;在PDA-PCL纖維支架上引入RGD后,3 300 cm-1處的峰強(qiáng)進(jìn)一步增強(qiáng),此外,在1 630,1 540 cm-1處出現(xiàn)新的小峰,這主要?dú)w因于C==C芳香環(huán)的共振振動(dòng)及N—H基團(tuán)的彎曲振動(dòng),同時(shí)表明RGD被成功接枝到PDA-PCL纖維支架上;在R/H-PCL的紅外光譜圖中1 710 cm-1處C==O峰強(qiáng)度增強(qiáng),1 019 cm-1處有S==O不對(duì)稱振動(dòng)峰,這表明肝素被成功接枝到PCL纖維支架上。3.3 親水性分析
支架的表面性質(zhì)在細(xì)胞與ECM的相互作用中起著重要的作用。在影響支架表面化學(xué)的諸多因素中,支架表面的親水性對(duì)細(xì)胞黏附具有重要意義。據(jù)報(bào)道,當(dāng)支架的水接觸角高于90°時(shí),細(xì)胞在支架上的附著和擴(kuò)散情況可能不理想[20]。因此,對(duì)PCL纖維支架改性前后的潤濕性進(jìn)行了研究,結(jié)果如圖3所示。由圖可知,由于PCL材料本身的憎水性,PCL纖維支架的水接觸角達(dá)到125°;經(jīng)PDA涂層改性后,其水接觸角降低到90°;當(dāng)其表面進(jìn)一步接枝RGD和肝素后,由于生物大分子的親水性,RGD-PCL及R/H-PCL的水接觸角進(jìn)一步減小,R/H-PCL降低至56°。上述結(jié)果表明PDA涂層和接枝生物活性分子極大地改善了PCL纖維支架的親水性,這將有利于細(xì)胞的黏附和營養(yǎng)物質(zhì)的傳輸[21-22]。3.4 生物相容性表征
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]可降解聚合物多孔支架的制備及其細(xì)胞相容性研究[D]. 經(jīng)鑫.華南理工大學(xué) 2015
[2]肝素化膽紅素吸附劑和抗凝血表面涂層的制備及性能研究[D]. 韋厚良.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3576314
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