面向组织工程应用的再生丝素/海藻酸钙海绵:制备、表征及体内、体外性能研究
发布时间：2021-11-14 18:06
以再生丝素和海藻酸钙为主要原料,通过冷冻干燥法制备再生丝素/海藻酸钙复合材料。采用扫描电镜（SEM）对八组材料断面的内部结构与形态进行了检测。同时,实验测定了材料的吸水率、保水率和力学性能,结果表明:这八组材料均具有相互连通且均匀分布的三维多孔结构,孔径位于50～300μm之间;吸水率在589.09%～1 908.31%之间;保水率在227.34%～1 542.93%之间;所有的材料均具有良好的重复使用性以及较快的吸水速率;湿态环境下的抗拉强度在0.066 9～0.237 5 MPa之间;断裂伸长率在0.628 2～1.809 2之间。通过复合材料的SD（Sprague-dawley）大鼠体内埋植试验发现,所有材料均具有生物相容性和可降解性。
【文章来源】：材料导报. 2020,34(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
复合材料植入大鼠皮下4周后的HE染色图
在支架(A—H)中,相互作用的多孔结构均匀分布,复合材料A组的横截面(图1c)和A—H的纵向截面(图1d—k)均具有均匀分布的互通多孔结构。横截面显示为规则的圆形,而纵向截面显示扁平、椭圆形和不规则的形态。孔径大小不一,但均在50～300 μm之间,且大部分分布在100～200 μm之间(图1),这对于水和其他物质的传输至关重要,并为细胞和血管的形成提供了合适的三维环境。骨细胞的孔径在75～250 μm之间;纤维软骨组织细胞孔径范围是200～300 μm。孔壁上存在的小孔起着连通大孔、影响材料生物学性能的作用,对血管化的形成也很关键。作为高吸收性材料或医用敷料,孔径越大,通道越多,越有利于水或伤口液的渗出。因此,本实验制备的八种复合材料为细胞生长、水分子和其他物质的运输提供了合适的空间环境,并具有应用于组织工程、聚合材料和医用敷料领域的潜力。2.2 吸水性
吸水率、保水率是组织工程材料及医用敷料的重要性能参数。优异的吸水性和保水性利于细胞培养、组织生长。八组材料由于具有多孔结构,吸水率都在589.09%～1 908.31%之间,这八组中海绵的最小吸收率为589.09%(A组),最大吸收率为1 908.31%(C组),如图2所示。离心后,多孔收紧水分子抛出,八组材料的吸水率仍高达227.34%～1 542.93%,而且优异的吸水性和保水性也是存在差异的,吸水率和保水率不仅取决于材料孔径的大小,还取决于材料的制作工艺条件和其本身的性质。八组材料的实验结果正是多重因素的综合作用,即丝素蛋白溶液质量分数、碳酸钙含量比例、海藻酸钙含量比例不一样。实验结果发现C组具有最大的吸水率,F组具有最佳的保水率。另外,复合材料的保水率与其吸水率的最小值有关。显然D组、F组、H组的保水率最优;E组、G组次之;A组、B组、C组最差。因此,可推断丝素蛋白/海藻酸钙的比例对保水能力的影响最大。海藻酸钙越多,海藻酸钙交联越强,复合材料的保水能力越好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海藻酸钙海绵的结构与性能[J]. 张传杰,徐琪,熊春华,冉建华,刘云,朱平. 高分子材料科学与工程. 2012(09)
[2]新型海藻酸盐水凝胶真皮支架材料的制备及其表征[J]. 朱家源,王琴梅,朱斌,唐冰,蔡浩. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(41)
[3]海藻酸盐在软骨组织工程中的应用[J]. 曹月龙,庞坚,詹红生,石印玉. 中国组织工程研究与临床康复. 2007(48)
[4]再生丝素蛋白/海藻酸盐包药微胶囊的结构与释药性能[J]. 韩龙龙,张幼珠,尹桂波. 精细化工. 2004(07)
硕士论文
[1]海藻酸钙多孔材料的制备与性能研究[D]. 熊春华.武汉纺织大学 2012
本文编号：3495105
【文章来源】：材料导报. 2020,34(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
复合材料植入大鼠皮下4周后的HE染色图
在支架(A—H)中,相互作用的多孔结构均匀分布,复合材料A组的横截面(图1c)和A—H的纵向截面(图1d—k)均具有均匀分布的互通多孔结构。横截面显示为规则的圆形,而纵向截面显示扁平、椭圆形和不规则的形态。孔径大小不一,但均在50～300 μm之间,且大部分分布在100～200 μm之间(图1),这对于水和其他物质的传输至关重要,并为细胞和血管的形成提供了合适的三维环境。骨细胞的孔径在75～250 μm之间;纤维软骨组织细胞孔径范围是200～300 μm。孔壁上存在的小孔起着连通大孔、影响材料生物学性能的作用,对血管化的形成也很关键。作为高吸收性材料或医用敷料,孔径越大,通道越多,越有利于水或伤口液的渗出。因此,本实验制备的八种复合材料为细胞生长、水分子和其他物质的运输提供了合适的空间环境,并具有应用于组织工程、聚合材料和医用敷料领域的潜力。2.2 吸水性
吸水率、保水率是组织工程材料及医用敷料的重要性能参数。优异的吸水性和保水性利于细胞培养、组织生长。八组材料由于具有多孔结构,吸水率都在589.09%～1 908.31%之间,这八组中海绵的最小吸收率为589.09%(A组),最大吸收率为1 908.31%(C组),如图2所示。离心后,多孔收紧水分子抛出,八组材料的吸水率仍高达227.34%～1 542.93%,而且优异的吸水性和保水性也是存在差异的,吸水率和保水率不仅取决于材料孔径的大小,还取决于材料的制作工艺条件和其本身的性质。八组材料的实验结果正是多重因素的综合作用,即丝素蛋白溶液质量分数、碳酸钙含量比例、海藻酸钙含量比例不一样。实验结果发现C组具有最大的吸水率,F组具有最佳的保水率。另外,复合材料的保水率与其吸水率的最小值有关。显然D组、F组、H组的保水率最优;E组、G组次之;A组、B组、C组最差。因此,可推断丝素蛋白/海藻酸钙的比例对保水能力的影响最大。海藻酸钙越多,海藻酸钙交联越强,复合材料的保水能力越好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海藻酸钙海绵的结构与性能[J]. 张传杰,徐琪,熊春华,冉建华,刘云,朱平. 高分子材料科学与工程. 2012(09)
[2]新型海藻酸盐水凝胶真皮支架材料的制备及其表征[J]. 朱家源,王琴梅,朱斌,唐冰,蔡浩. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(41)
[3]海藻酸盐在软骨组织工程中的应用[J]. 曹月龙,庞坚,詹红生,石印玉. 中国组织工程研究与临床康复. 2007(48)
[4]再生丝素蛋白/海藻酸盐包药微胶囊的结构与释药性能[J]. 韩龙龙,张幼珠,尹桂波. 精细化工. 2004(07)
硕士论文
[1]海藻酸钙多孔材料的制备与性能研究[D]. 熊春华.武汉纺织大学 2012
本文编号：3495105
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