静电纺壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维的细胞相容性

目的:静电纺是一种使带电荷的聚合物溶液或熔体在静电场中射流来制备聚合物纳米级纤维的加工方法,采用此种技术制备壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维,并观察其细胞相容性.方法:实验于2006-11/2007-10在东华大学化学化工与生物工程学院生物材料与组织工程实验室完成.①支架材料制备:以六氟异丙醇/三氟乙酸为溶剂体系,采用静电纺制备复合纳米纤维,其中壳聚糖/胶原蛋白的质量比分别为100:0,80:20,50:50,20:80与0:100.②细胞相容性观察:体外接种猪髋动脉内皮细胞,苏木精-伊红染色法观察细胞形态,MTT法检测细胞黏附和增殖情况.结果:猪髋动脉内皮细胞在壳聚糖/胶原蛋白复合纤维表面贴附牢固,外形饱满,多呈长梭形,具有良好的生长形态;MTT法结果显示纳米纤维能够有效地促进内皮细胞在材料表面的黏附和增殖,质量比为20:80材料组细胞黏附、增殖能力最强,其次为50:50组.结论: 静电纺壳聚糖/胶原蛋白复合纳米纤维具有良好的细胞相容性,可望成为一种新型的组织工程支架材料.     

电纺胶原和蛛丝纳米纤维膜的制备、表征及生物安全性比较

目的:制备胶原和蜘蛛丝两种纳米纤维膜,进行理化性能表征和生物相容性比较,以期将蜘蛛丝纳米纤维用于组织工程支架材料.方法:实验于2006-07/2007-08在上海市东华大学生物科学与技术研究所完成.将胶原和蜘蛛丝分别以80 g/L溶于六氟异丙醇,采用高15 kV压静电纺制成纳米纤维膜,真空干燥后对其理化性能进行表征.扫描电镜观察超微结构,并进行水接触角测量和水解稳定性测量;并采用MTT实验比较猪大动脉内皮细胞在两种纤维膜表面的黏附、生长和增殖等情况.结果:①静电纺胶原和蛛丝纳米纤维膜均具有良好三维多孔结构,但蛛丝纤维直径更均匀.蛛丝膜具有较大的水接触角,在水解稳定性测试中质量损失较少.②MTT实验表明,种植6 h后血管内皮细胞在胶原和蛛丝膜上都能黏附,但蛛丝膜上细胞增殖速度较快,2 d后超过胶原膜,7 d后蛛丝膜上细胞多于胶原膜表面40%以上.结论:胶原和蛛丝都能促进血管内皮细胞黏附、生长.蛛丝膜具有较强的疏水性和水解稳定性,在体外培养过程中蛛丝更有利于细胞增殖,有望作为血管组织工程支架材料.     

电纺漏斗网蜘蛛丝纤维性能及体外细胞生物学性能

目的:近年来,蜘蛛丝在基因识别、人工合成以及基因表达上取得的成果,引发了广大研究者模拟天然蜘蛛丝优秀性能的兴趣.采用静电纺技术对制备的漏斗网蜘蛛丝再生纤维膜进行性能检测,为静电纺蜘蛛丝纳米纤维应用于组织工程和生物医学领域提供前期研究.方法:实验于2006-07/2007-03在东华大学生物研究所生物材料室完成.采用电纺技术制备了漏斗网蛛丝再生纤维膜,对纤维膜的表面形态分析,水解性能,热性能,力学性能进行检测.体外与猪动脉内皮细胞共培养,采用MTT法检测对纤维膜细胞的增殖活性,以相差显微镜和扫描电镜观察细胞的形态变化.结果:再生蛛丝纤维膜热分解起始温度为279 ℃;在单轴拉伸时断裂强度和断裂伸长率分别为(3.61±0.18)MPa和 (33.20±4.86)%;内皮细胞能够在纤维表面黏附并显示良好的生长形态; MTT结果显示内皮细胞在材料上增殖活跃,培养7 d后,纤维膜上的细胞增殖为对照组的两倍多.结论:漏斗网蜘蛛丝再生纤维膜显示出稳定的热性能和高的延展性,并能有效促进内皮细胞的黏附和增殖,具有良好的生物相容性.     

聚(左旋乳酸-己内酯)/Fe304取向超细纤维的制备及生物相容性

背景:在静电纺过程中利用磁场效应的方法更适合制备载有磁性纳米粒子的取向纤维.但当前的研究多限于水溶性聚合物材料的电纺.目的:通过相转移方法制备均匀分散有Fe3O4磁性纳米粒子的聚(左旋乳酸-己内酯)溶液,在外加磁场作用下通过静电纺技术制备聚(左旋乳酸-己内酯)/Fe3O4定向排列复合纤维,体外接种猪髋动脉内皮细胞,初步观察细胞相容性.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-0612008-10在东华大学化学化上与生物工程学院生物科学研究所生物材料与组织T程实验室完成.材料:聚(左旋乳酸-己内酯)无规共聚物(50:50,M.30-40万)由日本Nara Medical University提供;猪髋动脉内皮细胞由中国科学院细胞所提供.方法:采用相转移法将水相中的Fe3O4磁性纳米粒子转移至有机溶剂中,制备聚(左旋乳酸-己内酯),Fe3O4的溶液.利用磁场对Fe3O4磁性纳米粒子的牵引作用,静电纺制备取向超细纤维.主要观察指标:通过扫描电镜对纤维进行表面形态、取向度进行分析,采用透射电镜分析Fe3O4磁性纳米粒子在纤维中分散和分布情况.在复合Fe3O4磁性纳米粒了的聚(左旋乳酸-己内酯)静电纺纤维膜上体外接种猪髋动脉内皮细胞,采用MTT法检测纤维膜上细胞的黏附和增殖能力以评价其生物相容性.结果:通过添加乳化剂汕酸钠成功得到分散均匀的Fe3O4磁性纳米粒子三氯甲烷溶剂.扫描电镜结果表明在磁场的影响下,静电纺得到的纤维农面光滑、无明显珠状物分布:排列方向沿磁场磁力线分布.取向度良好.透射电镜结果显示Fe3O4磁性纳米粒子在静电纺超细纤维中分散度良好.细胞生物相容性结果显示制备的载有磁性纳米粒子的聚(左旋乳酸-己内酯)静电纺超细纤维细胞黏附率优于纯聚(左旋乳酸-己内酯)纤维;其细胞增殖率与纯聚(左旋乳酸-己内酯)静电纺超细纤维接近.结论:含有一定浓度的Fe3O4磁性纳米粒子的聚(左旋乳酸-己内酯)溶液,在外加磁场的作用下,静电纺得到的纤维排列方向沿磁场磁力线分布,取向度极佳,且具有良好的细胞相容性.     

两种聚（左旋乳酸-己内酯）静电纺纳米纤维膜的性能比较

背景:聚左旋乳酸和聚己内酯各自都有其优点与缺点,而共聚或共混后性能可以得到有效的改善,但因为两者添加比例的不同会对性能有一定的影响,在不吲的纺丝溶液浓度下纺出的纤维性能亦会有所差异.目的:通过对两种原料聚(左旋乳酸-己内酯)(75/25;50/50)在不同纺丝液浓度下制得的纳米纤维膜各种性能的比较,选出最佳的原料和相应的纺丝液浓度.设计、时间及地点:对比观察实验,于2007-09/2008-11在东华大学生物材料与组织工程实验室完成.材料:将聚聚(左旋乳酸-己内酯)材料在乳酸/己内酯为75/25和50/50两种比例下,在质量分数为4%,6%,8%和10%纺丝液浓度下通过静电纺丝制备纳米纤维膜.方法:扫描电镜样品经表面喷金后在10 kV加速电压下观察纤维膜的彤貌.在万能材料测试机测试其断裂强度和断裂伸长率.采用MTT法测试猪髋动脉内皮细胞在纳米纤维膜上的黏附与增殖情况.主要观察指标:静电纺纳米纤维膜的纤维形态、力学性能及生物相容性.结果:通过扫描电镜观察发现由质量分数为6%聚(左旋乳酸-己内酯)(50/50)制备的纤维膜具有更好的纤维形态,且直径分布均匀;拉伸力学测试显示由聚(左旋乳酸-己内酯)(50/50)制备的纤维膜比聚(左旋乳酸-己内酯)(75/25)具有更高的断裂伸长率,但断裂应力较低;细胞生物相容性实验表明猪髋动脉内皮细胞在质鼍分数为6%和8%聚(左旋乳酸-己内酯)(50/50)的纳米纤维膜上更能有效的黏附与增殖.结论:纺丝液质量分数为6%的聚(左旋乳酸-己内酯)(50/50)制得的纳米纤维膜各项性能较优.     

聚（左旋乳酸-己内酯）／Fe3O4取向超细纤维的制备及生物相容性

背景：在静电纺过程中利用磁场效应的方法更适合制备载有磁性纳米粒子的取向纤维。但当前的研究多限于水溶性聚合物材料的电纺。目的：通过相转移方法制备均匀分散有Fe3O4磁性纳米粒子的聚（左旋乳酸-己内酯）溶液,在外加磁场作用下通过静电纺技术制备聚（左旋乳酸-己内酯）／Fe3O4定向排列复合纤维,体外接种猪髋动脉内皮细胞,初步观察细胞相容性。设计、时间及地点：对比观察实验,于2008—06／2008—10在东华大学化学化工与生物工程学院生物科学研究所生物材料与组织工程实验室完成。材料：聚（左旋乳酸己内酯）无规共聚物（50：50,Mw30-40万）由日本Nara Medical University提供;猪髋动脉内皮细胞由中国科学院细胞所提供。方法：采用相转移法将水相中的Fe3O4磁性纳米粒子转移至有机溶剂中,制备聚（左旋乳酸己内酯）,Fe3O4的溶液,利用磁场对Fe3O4磁性纳米粒子的牵引作用,静电纺制备取向超细纤维。主要观察指标：通过扫描电镜对纤维进行表面形态、取向度进行分析,采用透射电镜分析Fe3O4磁性纳米粒子在纤维中分散和分布情况。在复合Fe3O4磁性纳米粒子的聚（左旋乳酸-己内酯）静电纺纤维膜上体外接种猪髋动脉内皮细胞,采用MTT法检测纤维膜上细胞的黏附和增殖能力以评价其生物相容性。结果：通过添加乳化剂油酸钠成功得到分散均匀的Fe3O4磁性纳米粒子三氯甲烷溶剂。扫描电镜结果表明在磁场的影响下,静电纺得到的纤维表面光滑、无明显珠状物分布;排列方向沿磁场磁力线分布,取向度良好。透射电镜结果显示Fe3O4磁性纳米粒子在静电纺超细纤维中分散度良好。细胞生物相容性结果显示制备的载有磁性纳米粒子的聚（左旋乳酸-己内酯）静电纺超细纤维细胞黏附率优于纯聚（左旋乳酸-己内酯）纤维;其细胞增殖率与纯聚（左旋乳酸-己内酯）静电纺超细纤维接近。结论：含有一定浓度的Fe3O4磁性纳米粒子的聚（左旋乳酸-己内酯）溶液,在外加磁场的作用下,静电纺得到的纤维排列方向沿磁场磁力线分布,取向度极佳,且具有良好的细胞相容性。     

电纺漏斗网蜘蛛丝纤维性能及体外细胞生物学性能

目的：近年来，蜘蛛丝在基因识别、人工合成以及基因表达上取得的成果，引发了广大研究者模拟天然蜘蛛丝优秀性能的兴趣。采用静电纺技术对制备的漏斗网蜘蛛丝再生纤维膜进行性能检测，为静电纺蜘蛛丝纳米纤维应用于组织工程和生物医学领域提供前期研究。方法：实验于2006—07／2007—03在东华大学生物研究所生物材料室完成。采用电纺技术制备了漏斗网蛛丝再生纤维膜，对纤维膜的表面形态分析，水解性能，热性能，力学性能进行检测。体外与猪动脉内皮细胞共培养，采用MTT法检测对纤维膜细胞的增殖活性，以相差显微镜和扫描电镜观察细胞的形态变化。结果：再生蛛丝纤维膜热分解起始温度为279℃；在单轴拉伸时断裂强度和断裂伸长率分别为（3．61±0．18）MPa和（33．20±4．86）％；内皮细胞能够在纤维表面黏附并显示良好的生长形态；MTT结果显示内皮细胞在材料上增殖活跃，培养7d后，纤维膜上的细胞增殖为对照组的两倍多。结论：漏斗网蜘蛛丝再生纤维膜显示出稳定的热性能和高的延展性，并能有效促进内皮细胞的黏附和增殖，具育良好的生物相容性。     

新型组织工程血管材料：静电纺复合纳米纤维小口径管状支架

背景：小口径人工血管对生物相容性和抗凝血的要求远远高于普通大口径人工血管,因此血管移植体内原位诱导组织再生成为了新的研究方向。目的：总结近几年静电纺复合纳米纤维小口径管状支架的主要研究进展,并讨论其在体内原位诱导血管再生方面的重要应用。方法：由第一作者检索中国期刊网CNKI全文数据库、万方数据库及ISI Web of Knowledge外文数据库,有关复合纳米纤维小口径管状支架的制备方法、血管支架仿生天然细胞外基质微环境的表面修饰以及种植体植入后生物相容性和安全性评价等方面的文献。结果与结论：静电纺复合纳米纤维制备小口径管状支架,即将天然材料和合成材料共纺在一起,这样既能克服天然生物高分子材料力学性能的不足,又能避免合成材料在生物相容性和安全性的缺陷,成为制备小口径血管组织工程支架的必然趋势。同时制备多层血管,进行功能化修饰,模拟天然细胞外基质的结构和功能,将成为用于心血管组织修复及再生小口径血管组织工程研究的新方向。在获得上述新进展的同时,经动物实验检验的静电纺血管支架以聚合物为主。尽管这类支架采用了各种手段避免血栓、炎症等不良反应,其生物相容性仍旧无法与天然材料相比。由此可见,在天然材料与合成材料之间找到一个最佳比例,使复合材料的力学性能和血管相容性达到一个平衡,将会显著提高静电纺复合纳米纤维支架在小口径血管组织再生中的应用。     

新型组织工程血管材料：静电纺复合纳米纤维小口径管状支架

背景：小口径人工血管对生物相容性和抗凝血的要求远远高于普通大口径人工血管,因此血管移植体内原位诱导组织再生成为了新的研究方向。目的：总结近几年静电纺复合纳米纤维小口径管状支架的主要研究进展,并讨论其在体内原位诱导血管再生方面的重要应用。方法：由第一作者检索中国期刊网CNKI全文数据库、万方数据库及ISI Web of Knowledge外文数据库,有关复合纳米纤维小口径管状支架的制备方法、血管支架仿生天然细胞外基质微环境的表面修饰以及种植体植入后生物相容性和安全性评价等方面的文献。结果与结论：静电纺复合纳米纤维制备小口径管状支架,即将天然材料和合成材料共纺在一起,这样既能克服天然生物高分子材料力学性能的不足,又能避免合成材料在生物相容性和安全性的缺陷,成为制备小口径血管组织工程支架的必然趋势。同时制备多层血管,进行功能化修饰,模拟天然细胞外基质的结构和功能,将成为用于心血管组织修复及再生小口径血管组织工程研究的新方向。在获得上述新进展的同时,经动物实验检验的静电纺血管支架以聚合物为主。尽管这类支架采用了各种手段避免血栓、炎症等不良反应,其生物相容性仍旧无法与天然材料相比。由此可见,在天然材料与合成材料之间找到一个最佳比例,使复合材料的力学性能和血管相容性达到一个平衡,将会显著提高静电纺复合纳米纤维支架在小口径血管组织再生中的应用。     

静电纺纳米纤维用于组织工程支架

目的:描述静电纺支架的性质对细胞生长行为的影响及其在伤口敷料和皮肤、软骨、骨、血管、神经等组织工程领域的应用,介绍静电纺与其他支架相结合的制备方法,为开发理想的组织工程支架提供参考。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库1998-01/2007-01关于静电纺制备组织工程支架方面的相关文章,检索词为"electrospinning,tissue engineering scaffolds,nanofiber",并限定文章语言种类为英语。资料选择:对资料进行初审,选取包括静电纺丝和组织工程支架的文献。排除标准:综述和重复实验。资料提炼:共收集到65篇静电纺制备组织工程支架相关文献,54篇纳入符合标准的文献,排除11篇综述。资料综合:静电纺纳米纤维直径、亲水性及纤维取向对细胞生长行为有影响。静电纺组织工程支架在伤口敷料和皮肤、软骨、骨、血管、神经等组织工程领域具有广泛应用研究,研究包括天然材料、合成材料的各种材料在可纺基础上的生物相容性。结论:静电纺纳米纤维能最大程度仿生细胞外基质的结构,孔隙率高,通过多种材料的静电纺研究及其生物相容性研究,有望得到适用不同组织的支架材料。