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基于不同纤维取向的林蛙皮胶原蛋白纳米纤维膜的制备与性能研究

发布时间:2018-11-02 12:45
【摘要】:本文通过酸酶提取法从长白山废弃的林蛙皮中提取胶原蛋白,并进行鉴定。用聚丙烯酰胺凝胶电泳测定胶原蛋白的分子量,用傅立叶红外光谱及圆二色谱法确定蛋白的三螺旋结构,用紫外分光光度计确定该提取物为Ⅰ型胶原蛋白。将提取的林蛙皮胶原蛋白(Rana chensinensis skin collagen,RCSC)作为生物大分子与有机高分子材料左旋聚乳酸(poly(L-lactide),PLLA)采用特定比例(3:7)共混,溶于有机溶剂六氟异丙醇(HFIP)中,质量体积比为1:10,通过静电纺丝的方法,制备有序排列及无序排列的纳米纤维膜。不同纤维取向的纯PLLA纳米纤维膜也将制备并用作对比。通过不同方法制备出四组纳米纤维膜,分别为:有序排列的PLLA纳米纤维膜,无序排列的PLLA纳米纤维膜,有序排列的RCSC/PLLA纳米纤维膜,无序排列的RCSC/PLLA纳米纤维膜。通过对比四组纳米纤维膜的各项性能来探究不同纤维取向及胶原蛋白的添加对纳米纤维膜作为组织工程学生物支架所带来的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)观察纳米纤维膜的表面形态及纤维截面形态,并探究纤维直径分布及取向度分布,通过激光共聚焦显微镜(LSCM)观察胶原蛋白在纳米纤维中的分布状态,并测定各组纳米纤维膜的孔隙率、亲水性、保水性、力学性能、热性能。通过细胞实验来探究人皮肤成纤维细胞在各组纳米纤维膜上的粘附情况及增殖情况。扫面电子显微镜结果显示,所有纤维膜均呈现出均匀、光滑、无串珠的表面形态,林蛙皮胶原蛋白/聚乳酸纳米纤维的平均直径低于纯聚乳酸纳米纤维的直径,同等材料情况下,有序排列的纳米纤维平均直径低于无序排列的纳米纤维。所有纤维的截面均呈圆形。并且,所有的纳米纤维截面均呈圆形。激光共聚焦显微镜扫描结果指出林蛙皮胶原蛋白均匀地分散于整条纤维中。孔隙率测试结果显示,所有纳米纤维膜均有较高的孔隙率,有序排列的纳米纤维膜的孔隙率略低于无序排列的纳米纤维膜的孔隙率,相同纤维取向情况下,RCSC/PLLA共混纳米纤维膜的孔隙率低于纯PLLA纳米纤维膜的孔隙率。亲水角及保水性测试结果表明,PLLA纳米纤维膜保持疏水性,RCSC/PLLA纳米纤维膜保持亲水性,RCSC纳米纤维膜极度亲水。力学性能测试结果显示,有序排列的纯PLLA纳米纤维膜表现出最佳的杨氏模量、抗张强度及断裂伸长率,无序排列的纯PLLA纳米纤维膜表现出较差的力学性能,有序及无序排列的RCSC/PLLA共混纤维膜性能居中。差示热量扫描结果显示,有序排列的纤维膜的结晶度较高,无序排列的纤维膜的结晶度较低。培养并选取2-3代的人成纤维细胞进行纳米纤维膜的细胞实验。通过扫面电子显微镜及激光共聚焦显微镜观察人皮肤成纤维细胞在四组纳米纤维膜上的粘附情况,通过Cell Counting Kit-8(CCK-8试剂盒)测定人皮肤成纤维细胞的增殖情况。实验结果显示,所有纳米纤维膜均支持人皮肤成纤维细胞生长,该细胞在有序排列的纳米纤维膜上呈平行状态生长,有序排列的RCSC/PLLA纳米纤维膜上该细胞增殖速度最快。实验表明,有序排列的RCSC/PLLA纳米纤维膜在力学性能等多方面更佳,并且更好地促进细胞增殖,起到引导细胞生长的作用,所以,有序排列的RCSC/PLLA纳米纤维膜可以作为皮肤组织修复的创伤敷料。
[Abstract]:......
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ936;TB383.2

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本文编号:2306049

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