静电纺丝法制备系列玉米醇溶蛋白纳米纤维及性能研究

【摘要】医用纺织品的研究和生物材料、纳米材料息息相关，用静电纺丝的方法来制备纳米纤维材料成为了一种重要技术手段。玉米醇溶蛋白是可再生的天然高分子蛋白，具有良好的成膜性、生物可降解性和生物相容性的独特优势。玉米醇溶蛋白溶于乙醇，具有良好的可纺性。玉米醇溶蛋白和乙醇都具有低毒性，因此细胞的粘附和生长不会受到所制备的玉米醇溶蛋白生物材料的影响。本课题以静电纺丝工艺为基础，围绕玉米醇溶蛋白静电纺纤维在细胞生长载体、药物缓释和骨组织修复三个应用方向，进行玉米醇溶蛋白纳米纤维的制备和性能测试。利用静电纺丝技术制备Zein/PVA、Zein/drug和Zein/HA三种纳米纤维膜。Zein/PVA纳米纤维膜随着PVA质量分数的增加，纤维膜的力学性能逐渐提高，共混体系中羟基逐渐增多，纤维膜的接触角逐渐降低。纳米纤维膜有助于小鼠胚胎干细胞增殖，在纳米纤维膜上培养的E14细胞显示出了较高的AP活性和分子标志物。Zein/drug纳米纤维膜中药物大部分被包埋在纤维内部，也有部分与纤维均匀共混，且保留药物的化学结构完整性。Zein/drug纤维膜药物缓释初始释放无明显突释现象，药物由内层扩散到纤维表面释放于缓冲液中。当纤维膜中所含药物相同时，随着含药量的增加，药物累积溶出率逐渐增加。当纤维膜中含药量相同时，Zein/drug纤维膜的药物累积溶出率与所含药物的分子量呈负相关，分子量较大的药物难迁移到纤维表面，进而释放药的速度较慢；Zein/drug纤维膜的药物累积溶出率与所含药物的溶解度呈正相关。Zein/HA纳米纤维膜通过磁力搅拌和超声搅拌两种不同的方法制备。EDX元素点扫描分析证实了SEM图片中发生团聚的颗粒为HA纳米颗粒，且HA纳米颗粒有附着于纤维表面和存在于纤维内部两种形式。Zein/HA纳米纤维膜细胞亲和性较好，与人骨髓间充质干细胞联合培养后细胞能粘附生长，细胞呈长梭形，多角形，不规则形状生长，细胞边缘突触与材料结合，大片细胞汇合后呈片状生长。经磁力搅拌制备纺丝溶液，含有5wt.%羟基磷灰石的Zein/HA纳米纤维膜表面亲疏水平衡，既有助于细胞粘附又具有良好的力学性能，且细胞增殖较快，基本符合骨组织修复材料要求。
【作者】刘永佳；
【导师】张梅；
【作者基本信息】吉林大学，服装设计与工程，2014，硕士
【关键词】静电纺丝；玉米醇溶蛋白；细胞培养；药物缓释；骨组织修复；

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