發(fā)布時間：2017-10-04 18:22

  本文關鍵詞：電紡圖案化納米纖維用于組織工程大孔支架的構建研究

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【摘要】：靜電紡絲作為一種納米纖維支架的仿生構建方法,已在組織工程和再生醫(yī)學領域中得到越來越多的應用和關注。但是,靜電紡支架的主要問題是密集排列的納米纖維之間的空隙很小,阻礙了細胞的長入和三維(3D)組織的形成。為了解決這一問題,近年來已發(fā)展了許多用于擴大靜電紡納米纖維支架孔尺寸的制備方法。但這些方法都有各自的局限。本研究正是基于此,通過接收裝置控制納米纖維的沉積,形成各種具有圖案結構的納米纖維膜。然后通過層層疊加相同圖案的纖維膜,制備出具有納米纖維形貌的3D大孔支架,從而為靜電紡纖維支架的細胞浸潤問題提供一種新穎的解決方法。 本文首次采用絕緣模板靜電紡制備出各種圖案化納米纖維。研究發(fā)現(xiàn),靜電紡納米纖維可以復制各種絕緣模板的拓撲結構。為了探究圖案化納米纖維的機理,我們系統(tǒng)地研究了不導電模板表面的拓撲結構,尤其是凸起部分對于納米纖維沉積的影響。實驗和電場模擬的結果表明,絕緣物質在強電場下可以被極化,并改變原有電場的分布。當絕緣模板具有合適的孔徑或足夠的厚度時,其表面的拓撲結構是影響靜電紡纖維選擇性沉積和形成圖案結構的主要影響因素。另外,也研究了影響納米纖維圖案結構清晰度的參數。本研究拓寬了關于靜電紡圖案化纖維機理的理解,并可以通過設計具有特定和復雜圖案的不導電模板,很容易制備出各種圖案化纖維膜。該方法在很多領域尤其是組織工程支架方面具有潛在的應用。 靜電紡制備具有大孔圖案的明膠(Gt)/聚己內酯(PCL)納米纖維膜,然后將具有相同圖案結構的大孔纖維膜層層疊加至一定的厚度,構建出3D大孔支架。同時,無紡布纖維膜也被層層疊加至相同的厚度,作為對照組。本文主要探究了纖維支架的大孔結構對于細胞長入支架內部的影響。掃描電子顯微鏡(SEM)觀察發(fā)現(xiàn),3D大孔支架呈大孔結構,即層層疊加后仍然保持了大孔纖維膜的大孔結構；大孔結構中孔洞部分的纖維分布較稀疏,孔壁部分纖維分布較密集�？紫堵史治鼋Y果發(fā)現(xiàn),大孔支架的孔隙率要大于無紡布支架的孔隙率,且兩者支架有顯著性差異。另外,兩種支架的溶脹性基本相同。力學測試結果表明,由于大孔結構的引入,大孔支架的力學性能相對于無紡布支架有所降低。SEM觀察豬軟骨細胞在大孔支架及無紡布支架上的細胞形貌,發(fā)現(xiàn)細胞長入了大孔支架。采用CCK-8法測軟骨細胞的增殖情況。對支架和細胞的復合物在垂直方向切片,掃描電子顯微鏡(SEM)觀察切片發(fā)現(xiàn),軟骨長入了3D大孔支架內部；對切片免疫熒光染色,熒光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),細胞大規(guī)模遷移和長入3D大孔支架內部,并且在支架內部連成一片。而對于無紡布支架,大部分細胞只是在其表面生長,只有零星的細胞滲透進支架內部。同時,細胞長入大孔支架的深度也遠遠高于無紡布支架。這些結果表明,3D大孔支架相對無紡布支架更有利于軟骨細胞的長入,即纖維支架上的大孔結構更有利于細胞的遷移和長入支架內部。 綜上,本研究發(fā)展了一種基于絕緣模板形成各種圖案的納米纖維結構的新方法；基于電紡明膠-聚己內酯復合納米纖維的圖案化結構構建的三維大孔納米纖維基支架具有良好的理化特性及生物相容性；通過層層疊加的方式構建的大孔3D納米纖維支架有利于軟骨細胞的浸潤長入,有望作為軟骨組織工程支架應用于大面積軟骨缺損修復等領域。
【關鍵詞】：靜電紡絲 圖案化納米纖維 3D大孔支架 組織工程
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要5-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 緒論11-30
• 1.1 組織工程與再生醫(yī)學概論11-12
• 1.2 理想的組織工程支架——3D大孔納米纖維基支架12-14
• 1.3 靜電紡絲的優(yōu)缺點14-15
• 1.4 靜電紡制備3D大孔納米纖維基支架的研究進展15-27
• 1.5 課題的提出、研究內容及創(chuàng)新點27-30
• 第二章 用絕緣圖案模板制備圖案化納米纖維膜及其機理的研究30-49
• 2.1 引言30-31
• 2.2 實驗部分31-33
• 2.3 結果與分析33-48
• 2.4 本章總結48-49
• 第三章 靜電紡3D大孔支架的制備及其表征49-63
• 3.1 引言49
• 3.2 實驗部分49-54
• 3.3 結果與分析54-61
• 3.4 本章總結61-63
• 第四章 3D大孔纖維基支架的細胞浸潤性評估63-73
• 4.1 引言63-64
• 4.2 實驗部分64-67
• 4.3 結果與討論67-72
• 4.4 本章總結72-73
• 第五章 結論與展望73-76
• 5.1 實驗結論73-74
• 5.2 存在問題和展望74-76
• 參考文獻76-81
• 附錄 攻讀碩士學位期間科研及發(fā)表論文情況81-83
• 致謝83

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

1 吳林波,丁建東;組織工程三維多孔支架的制備方法和技術進展[J];功能高分子學報;2003年01期

2 遲冰;俞昊;朱美芳;;干噴濕法靜電紡絲研究進展[J];合成纖維工業(yè);2010年03期

3 呂大娟;童杏林;李磊;林凱;劉忠勛;;激光加工組織工程生物材料研究進展[J];激光雜志;2009年04期

4 何創(chuàng)龍,黃爭鳴,張彥中,劉玲,韓曉建,魯亞南;靜電紡絲法制備組織工程納/微米纖維支架[J];自然科學進展;2005年10期

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本文編號：972144